Фамилия Немоляева хранит память о прозвище дальнего предка — Немоляй. Так в старину называли человека, который пренебрегал молитвой или вовсе не молился. Чаще всего прозвище указывало на особенность характера, но могло достаться и иноверцу — тому, кто не придерживался господствующего вероисповедания.

Словообразовательная модель проста: к основе Немоляй добавили типичный русский суффикс -ев, указывающий на принадлежность роду. Немоляев — буквально «сын Немоляя», потомок человека с таким прозвищем.

Этимологически прозвище связано со словом «немоляха». В. И. Даль в «Толковом словаре живого великорусского языка» описывает немолях как людей особого раскольничьего толка, который не признавал икон, священства и церковной обрядности, но принимал Святое Писание. Даль упоминает, что их называли охохонцами или иконоборцами, а сами они оправдывались речением «Церковь не в бревнах, а в ребрах». По словам Даля, они были трезвы, работящи и зажиточны, но при этом закоснелые враги всякого правительства. Отсюда правдоподобная версия: основатель рода Немоляевых мог быть старообрядцем, отказавшимся от общепринятой практики молитвы.

Существует и другая гипотеза — охранительная. На Руси детям нередко давали имена с негативным значением как обереги. Считалось, что злые силы не тронут того, кого уже назвали Немоляем. Родители, называя сына таким именем, надеялись, что он вырастет смиренным и богопослушным, будет соблюдать обряды и читать молитвы. Имя становилось своеобразной защитой от сглаза и порчи.

Прозвище закрепилось за человеком как основное именование, а со временем перешло в фамилию. Среди известных носителей — советская и российская актриса театра и кино, Народная артистка РСФСР Светлана Владимировна Немоляева (род. 1937). Любопытная деталь: её предки по отцовской линии были старообрядцами и принадлежали к мещанскому сословию. Это косвенно подтверждает версию о связи фамилии с раскольничьей средой, хотя окончательно утверждать это нельзя.