Фамилия Пальев принадлежит к распространённому типу русских фамилий, образованных от прозвища или имени с помощью суффикса -ев. Этот суффикс присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа — «Паль» — могла возникнуть из нескольких источников.

Самая прямая версия связывает фамилию с прозвищем Паль. В русских говорах «паль» — это палец, а также часть руки от кисти до первого сустава. Прозвище могли дать человеку с необычными пальцами: например, с травмой, отсутствием пальца или, наоборот, с шестипалостью. Такие прозвища были конкретны и наглядны, поэтому быстро закреплялись за человеком и переходили к его детям как Пальев — «сын Паля».

Вторая версия отталкивается от уменьшительной формы крестильного имени Павел. В народном обиходе Павла могли звать Паля, Палька, Палюня. От этой формы и возникла фамилия Пальев. Такое происхождение типично для русских фамилий: Павел → Паля → Пальев. Здесь суффикс -ев указывает на принадлежность: «Пальев» буквально значит «сын Паля», то есть сын человека по имени Паля.

Менее вероятна, но возможна связь с глаголом «палить» — жечь, опалять. В этом случае Паль — прозвище человека, который жёг уголь, выжигал лес под пашню или работал на пожаре. Однако такая мотивация встречается реже, чем связь с именем или частью тела.

Фамилия Пальев не относится к числу широко распространённых. Она встречается в центральных областях России, а также на Урале, куда переселенцы приносили свои фамилии в XVII–XVIII веках. В официальных документах фамилия фиксируется с XIX века, но её носители могли быть как крестьянами, так и мещанами — сословная принадлежность по фамилии не определяется.

Интересная деталь: в некоторых говорах слово «паль» означало не только палец, но и «пень» или «столбик». Если прозвище дали по такому значению, то предок Пальевых мог быть коренастым, невысоким человеком, похожим на пень. Эта версия — спорная, но она показывает, насколько многослойной может быть даже короткая фамилия.