Фамилия Мтляев звучит необычно для русского уха, и это не случайно. Она образована по очень редкой модели: основа здесь — тюркское имя или прозвище, а русский фамильный суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — сын Мтляя). Но что такое «Мтляй»? Скорее всего, это искажённое или усечённое имя, например, от арабского Муталлиб (просящий, ищущий знания) или от тюркского Матлай (светлый, ясный). В устной речи начальное «му» могло редуцироваться до «м», отсюда и необычное стечение согласных в начале.

География фамилии подсказывает её происхождение. Мтляевы — редкая фамилия, и чаще всего она встречается в Поволжье и на Урале, особенно среди татар и башкир. В этих регионах в XVII–XIX веках активно шёл процесс русификации тюркских имён: при переписях и в документах муллы или писцы записывали имя на русский лад, добавляя -ев или -ов. Так Мтляй или Метляй превратился в Мтляева. В некоторых говорах фамилия могла закрепиться и как Метляев — с беглой гласной, что делает её более привычной.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с русским диалектным словом «мтля» или «мтя» — так в некоторых областях называли мутную воду, болотную жижу. Тогда прозвище Мтляй мог получить человек, живший у болота или имевший неопрятный вид. Но эта гипотеза слабее: во-первых, слово крайне редкое, во-вторых, фамилия почти не встречается в центральных русских областях, где такие прозвища были бы уместны. Тюркский корень объясняет и необычную фонетику, и региональную привязку.

Интересно, что фамилия Мтляев — яркий пример того, как имя при переходе из одной языковой среды в другую меняет форму до неузнаваемости. У носителя этой фамилии предки, скорее всего, были крещёными татарами или башкирами, либо служилыми людьми из тюркской среды, которые в XVI–XVII веках переселялись на русские земли и получали фамилии по отцу. Никакой особой знатности или известных исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано — это чисто крестьянская или посадская фамилия, сохранившаяся в нескольких родах.