Фамилия Нюхляев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В основе, скорее всего, лежит не книжное, а диалектное слово, что сразу указывает на народные корни прозвища. Главная версия связывает фамилию с глаголом «нюхать» и его производными. В русских говорах «нюхля» или «нюхляй» — это прозвище для человека с хорошим обонянием, любопытного, всюду сующего нос, или, наоборот, для неряшливого, неопрятного (от «нюхлить» — пачкать, марать). Оба значения могли закрепиться за основателем рода.

Модель образования проста: прозвище Нюхляй плюс типичный русский патронимический суффикс -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или -й. Таким образом, Нюхляев — буквально «сын Нюхляя». Суффикс -ев здесь стандартный, а вот основа на -яй встречается реже, чем на -а, что придаёт фамилии оттенок просторечной экспрессии (сравните: Нюхаев и Нюхляев — второй вариант звучит более фамильярно и прозвищно).

В ономастических словарях фамилия не фигурирует как широко распространённая. Она могла возникнуть в северных или центральных регионах России, где диалектные формы с суффиксом -яй были особенно употребительны. Географически Нюхляевы встречаются точечно, чаще в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает версию о происхождении от прозвища, а не от крестильного имени. Фамилия не дворянская, не княжеская — типичная крестьянская или посадская, образованная от бытового прозвища, которое дали односельчане.

Интересно, что фамилия Нюхляев стоит в одном ряду с более частыми Нюхаевыми и Нюхиными. Все они восходят к одному гнезду слов, связанных с обонянием или неряшливостью. Но если Нюхаев может быть образован и от имени Нюха (уменьшительное от Никон, Никита), то для Нюхляева такая связь маловероятна — слишком специфическая основа. Поэтому основная версия — прозвище, данное по поведению или внешнему виду.