Фамилия Пыталева — женская форма, мужской вариант Пыталев. В её основе лежит не имя, а прозвище, и почти наверняка оно связано с глаголом «пытать». В древнерусском языке это слово имело два основных значения: «испытывать, проверять» и «допрашивать с пристрастием, мучить». Прозвище Пыталь, от которого образована фамилия, могли дать человеку по характеру — например, любознательному, дотошному, тому, кто «всё пытает», выведывает. Но возможен и более суровый вариант: Пыталем в старину называли палача или тюремного следователя, то есть того, кто вел дознание с пытками.

Словообразовательная модель проста: к основе «пытал-» добавлен суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Пыталя). Такая модель типична для русских фамилий, возникших из прозвищ на -а/-я. Обратите внимание: фамилия пишется через «а» — Пыталев, а не Пытелев, что подтверждает связь именно с глаголом пытать, а не с диалектным «пытель» (медлительный человек) или «пыткий» (бойкий).

Фамилия редкая. В дореволюционных источниках носители Пыталевы встречаются преимущественно в центральных губерниях России, особенно в Калужской и Тульской. Там, в среде крестьян и посадских людей, прозвища на -аль (-яль) были распространены. В XIX веке встречается и вариант написания Пыталёв (с буквой «ё»), что на произношение не влияет, но на письме иногда путает исследователей.

По социальному составу — это фамилия крестьянская или мещанская, не дворянская. В родословные книги она не попала, поэтому искать знаменитых носителей в истории бесполезно. Но это не делает фамилию менее ценной: она прямо указывает на характер или занятие предка, а такие прозвищные фамилии — одни из самых живых и выразительных в русской ономастике.