Фамилия Растегняева — редкий пример, где основа слова сохранила почти в неприкосновенности глагольную форму, а не превратилась в привычное прилагательное или существительное. Она образована от прозвища Растегняй, которое, в свою очередь, восходит к глаголу «растегнять» — диалектному варианту слова «растёгивать», то есть расстёгивать, распускать. В говорах XIX века так могли сказать о человеке небрежном, неряшливом, который ходит «распояской» — с расстёгнутой одеждой, неприбранный. В переносном смысле прозвище закреплялось за разгильдяем, болтуном, тем, кто не держит слово и «распускает язык».

Суффикс -ев (женская форма -ева) указывает на принадлежность: Растегняев — сын или потомок Растегня́я. В русской ономастике фамилии на -ев (как и на -ов) типичны для центральных и северных губерний, но в данном случае обращает на себя внимание глагольная основа с редким суффиксом -яй. Такие прозвища (сравните: Болтай, Ломай, Швыряй) были особенно популярны в среде крестьян и посадских людей XVI–XVII веков — их давали за манеру поведения или характерный жест, а не за профессию.

Географически фамилия встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её севернорусские корни. В Симбирской и Вятской губерниях фиксировались крестьяне с фамилией Растегняев — скорее всего, прозвище закрепилось за родом, где кто-то из предков отличался неаккуратностью или, наоборот, получил ироничное имя за привычку ходить нараспашку. В отличие от фамилий, образованных от церковных имён (Иванов, Петров), эта относится к «мирским» — неофициальным именам, которые давали в быту и которые со временем стали наследственными.

Аналогов по словообразованию немного: Растегняев стоит в одном ряду с фамилиями Распутин (от «распутье» или «распустить»), Разгильдяев и, возможно, Расторгуев (от «расторгать»). Однако в случае с Растегняевым связь с одеждой и внешним видом более прямая. Другие версии — от устаревшего «растегня» (вид верхней одежды) или от понятия «растегай» (открытый пирог) — маловероятны, так как словообразовательная модель «глагол + суффикс -яй» указывает на действующее лицо, а не на предмет.