Фамилия Путяшева — женская форма фамилии Путяшев, и её происхождение напрямую связано с мужским именем или прозвищем Путяш. В основе лежит древнерусское нецерковное имя Путята, которое было широко распространено в Новгородской и Псковской землях. Имя Путята — производное от слова «путь» с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ят(а), характерным для древнерусских имён (сравните: Ильята от Илья, Милята от Мил). Со временем форма Путяша (с заменой -ят- на -яш-) стала обиходным вариантом того же имени, особенно в северных говорах.

Фамилия Путяшев образована по типичной для русских фамилий модели: к основе Путяш- добавился патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Путяша). Таким образом, Путяшевы — потомки человека по имени Путяша. Само имя Путята не было редким: в новгородских берестяных грамотах XII–XIII веков встречается посадник Путята, а в былинах — богатырь Путята, что говорит о бытовании этого имени в разных слоях общества.

Географически фамилия Путяшев тяготеет к северным и центральным регионам России. В переписных книгах XVII века можно найти крестьян и посадских людей с этой фамилией в Архангельской, Вологодской и Костромской губерниях. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или шипящий, что характерно для имён на -ша.

Встречается и альтернативная версия: в некоторых говорах «путяш» могли называть человека, который постоянно находился в пути, — странника, ходока, торговца. Однако эта версия менее вероятна: суффикс -яш- в прозвищах встречается редко, тогда как в именах он типичен. Более правдоподобно, что фамилия всё же восходит к личному имени, а не к роду занятий.

Среди однокоренных фамилий — Путятин, Путяев, Путин. Все они образованы от разных форм того же имени Путята, что делает Путяшеву частью обширного «путевого» гнезда русских фамилий, корни которого уходят в домонгольскую эпоху.