Фамилия Орлиыв — один из тех редких случаев, когда написание подсказывает происхождение точнее, чем звучание. На первый взгляд, корень «орл-» наводит на мысль о птице, но суффикс «-ыв» здесь ключевой. В русской ономастике такого суффикса нет: фамилии на -ов, -ев, -ин образуются от основ на согласный или -а/-я. Окончание «-ыв» выдает украинское происхождение. Это патроним (фамилия по отцу), образованный от личного имени или прозвища Орлий. В украинском языке суффикс -ів (в русской передаче часто пишется как -ыв или -ив) указывает на принадлежность: «Орлиів» — «чей?» — «Орлиев».

Исходное прозвище Орлий могло иметь два значения. Первое, самое прямое: человек, похожий на орла — гордый, зоркий, смелый. Второе, менее очевидное: связь с церковным именем Орлий. В святцах есть мученик Орлий (III век), имя которого в переводе с греческого означает «светлый, ясный» (от греч. oros — гора, но в народной этимологии переосмыслено через лат. oriolus — иволга, что дало путаницу). Однако для украинских земель более вероятно прозвищное происхождение от птицы: прозвища по птицам были распространены в казацкой среде и среди крестьян Правобережной Украины.

Географически фамилия Орлиыв встречается крайне редко. В современных базах данных она фиксируется преимущественно на западе Украины — в Тернопольской, Ивано-Франковской областях, где сохранились архаичные формы патронимов с суффиксом -ів/-ыв. В России и Беларуси такая фамилия почти не встречается, что подтверждает её узколокальный характер.

Интересно, что в русской традиции та же основа дала бы фамилию Орлов — самую распространённую «птичью» фамилию. Украинский вариант Орлиыв сохранил первоначальную форму патронима без перехода в стандартное -ов, что делает его ценным для историков языка: он показывает, как в XIX веке, при массовом закреплении фамилий, на одном и том же корне могли возникнуть разные модели в зависимости от региона и сословия. Носитель фамилии Орлиыв почти наверняка происходит из украинской крестьянской или казачьей семьи, где прозвище закрепилось за родом без изменений.