Фамилия Пельтяева — яркий пример того, как редкий диалектный корень может сохраниться в фамилии, хотя в современном языке почти исчез. Её основа — слово «пельтяй» или «пельтя», которое в некоторых говорах, особенно северных и сибирских, означало медлительного, неуклюжего человека, увальня. Скорее всего, прозвище Пельтяй дали человеку неторопливому, неповоротливому или, наоборот, с ленцой. В русской традиции такие «отрицательные» прозвища не были оскорблением — их давали «от сглаза» или просто как констатацию особенности, и они легко закреплялись в качестве фамилий.

Словообразовательная модель здесь проста и типична: прозвище Пельтяй плюс притяжательный суффикс -ев (в женском роде — -а), что буквально означает «сын Пельтяя» или «из семьи Пельтяя». Мужской вариант фамилии — Пельтяев. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или йот, что подтверждает версию о происхождении от Пельтяй (а не, скажем, Пельтяк).

Фамилия очень редкая. Её география, по данным открытых источников и архивных записей, тяготеет к центральным и северным областям России — встречается в Тверской, Вологодской, а также в Пермском крае. Это косвенно подтверждает диалектную природу корня, так как именно в этих регионах слово «пельтяй» фиксировалось этнографами. В дворянских родословных книгах фамилия не значится, её носители — почти наверняка крестьяне или мещане, получившие фамилию при переписях в XIX веке.

Стоит отметить, что существует и более прозаичная, но менее убедительная версия: от слова «пельмень» через форму «пельтя» (так в некоторых говорах называли пельмени). Однако фонетика здесь сложнее: переход «пельмень» в «пельтяй» маловероятен, и большинство ономастов склоняются к версии с увальнем. В любом случае, Пельтяевы — потомки человека, которого в деревне выделили по его характеру или повадкам, и это выделение закрепилось в родовом имени.