Фамилия Путряев — хороший пример того, как простое прозвище, данное по внешности или поведению, закрепилось в родовом имени. Её основа — слово «путря», которое в русских говорах имело два основных значения. Первое, самое распространённое — «пухлый, толстый, надутый человек». Второе — «неповоротливый, медлительный», от глагола «путриться» (мешкать, копаться). И в том, и в другом случае прозвище было метким и наглядным, поэтому неудивительно, что оно дало жизнь целому ряду фамилий: Путря, Путрин, Путряев, Путряков.

Суффикс -ев указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Путряев — это «сын Путряя». Форма Путряй — это более полный вариант прозвища Путря, образованный с помощью характерного для русских имён суффикса -яй (сравните: Гуляй, Кисляй, Бодряй). Такая модель была особенно продуктивна в XV–XVII веках, когда прозвища активно превращались в фамилии. В документах XVII века встречаются люди с прозвищем Путря, например, крестьянин Путря Иванов в переписных книгах Новгородской земли.

Географически фамилия Путряев тяготеет к северным и центральным областям России. По данным современных исследований, наибольшая концентрация носителей — в Архангельской, Вологодской и Кировской областях. Это косвенно подтверждает, что основа фамилии — именно северорусское диалектное слово «путря», а не южнорусское или украинское. В южных говорах «путря» могло означать иное — например, кашу или месиво, но для прозвища человека это значение менее вероятно.

Встречаются и варианты написания — Путреев, Путряков. Они возникали из-за разного произношения в говорах (аканье, яканье) или при оформлении фамилии в документах. Однако Путряев — самая распространённая форма, закреплённая в официальных записях. Социальный состав носителей традиционный: в основном крестьяне и мещане, реже — духовенство (в некоторых семинариях давали фамилии по прозвищам). Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, что тоже характерно для прозвищной модели.