Фамилия Пиняев — один из примеров, где на первый взгляд простая основа скрывает неочевидную историю. Самое распространённое объяснение ведёт к мирскому имени или прозвищу Пиняй. В русских говорах слово «пиня» или «пинька» имело несколько значений: так могли называть маленького, невзрачного человека (от «пинькать» — пищать, издавать тонкий звук), либо, наоборот, ворчливого, придирчивого (от «пинять» — корить, упрекать). Прозвище могло закрепиться за человеком с характерным голосом или привычкой постоянно высказывать недовольство.

Модель образования проста и типична для центральной России: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — Пиняев сын). Фамилия вписана в ряд однокоренных, которые встречаются в документах XVII–XVIII веков: Пинягин, Пиняжин, Пиняков. Важно, что основа «Пиня» могла быть и краткой формой от крестильных имён — например, от Степан (Степан → Степаня → Пиня) или Акинфий (через народное Акиня). В этом случае фамилия теряет связь с прозвищем и становится патронимом от уменьшительного имени, которое в быту сократили до одного слога.

Географически фамилия Пиняев тяготеет к Поволжью и восточным областям — Нижегородской, Пензенской, Самарской, а также встречается среди мордвы и чувашей, что неудивительно: в тюркских и финно-угорских языках есть похожие звуковые комплексы, которые могли совпасть с русским прозвищем. Например, в чувашском «пинӗ» означает «тысяча», а в татарских диалектах «пинәй» — уменьшительное от имени. Но для русской ветви наиболее вероятна именно прозвищная основа со значением «малорослый» или «ворчун».

В дореволюционных списках фамилия не была дворянской и не встречается в родословных книгах — её носителями были крестьяне и мещане. Встречается вариант написания с одной «н» — Пиняев, что закрепилось в современном русском языке. Двойное «нн» (Пинняев) — редкая ошибка или результат поздней канцелярской записи.