Фамилия Мысляев образована от прозвища Мысляй, которое восходит к слову «мысль». Такое прозвище мог получить умный, сообразительный человек с живым умом, тот, кого в народе называли «думающий». Это наиболее вероятная версия происхождения. Менее вероятно, что прозвище Мысляй восходит к украинскому слову «мисливець», что переводится как «охотник». В этом случае основатель рода Мысляевых мог быть охотником, но эта гипотеза выглядит слабее: в русских говорах, где фамилия бытует, форма «Мысляй» естественнее связывается именно с мыслительным процессом, а не с промыслом.

Сама модель образования фамилии проста и типична для славянской традиции: к прозвищу Мысляй добавили притяжательный суффикс -ев, указывающий на принадлежность потомку. Отчества на -ев, как и на -ов, в XV–XVII веках массово закреплялись в качестве наследственных фамилий, сначала у знати, затем у служилых людей и крестьян. Так потомок человека по прозвищу Мысляй со временем получил фамилию Мысляев.

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, и в каждом регионе он шёл своим темпом. Однако характерная черта — суффикс -ев, а не -ов, — подсказывает, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный или на -й, что подтверждает исходную форму Мысляй. Подобные прозвища от глагола «мыслить» встречались по всей Руси, но особенно часто — в северных и центральных говорах, где слово «мысля» (в значении «думающий человек») употреблялось активно.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Мыслов, Мыслин, Мысляков — показывает, что все они возникли независимо в разных местностях от одних и тех же прозвищных основ. Фамилия Мысляев, таким образом, не уникальна по корню, но сохранила редкую уменьшительную форму прозвища, которая в живой речи почти исчезла. Сегодня фамилия встречается нечасто, что типично для прозвищных фамилий, не связанных с ремёслами или географическими названиями: такие родовые имена реже распространялись за пределы одной округи.

Несмотря на неясность конкретной истории рода, фамилия Мысляев остаётся памятником славянской письменности и культуры: она донесла до нас живое народное слово, которое в XV–XVII веках характеризовало человека по его умственным качествам.