Фамилия Рытяев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не оставило следов в литературном языке. Её разбор упирается в разговорное слово «рытень» или «рытяй» — так в северных и сибирских говорах называли копушу, медлительного или неряшливого человека, который «роется», копается без толку. Глагол «рыть» здесь даёт не столько землекопа, сколько того, кто возится, мешкает, «рытенькает». Суффикс -яй (как в «слюнтяй», «копуша») характерен для прозвищ по поведению, и фамилия Рытяев образована по стандартной модели: прозвище Рытяй плюс патронимический суффикс -ев, то есть «сын Рытяя».

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «рыть» в значении «толкать, пихать» или даже «рыскать» — тогда прозвище могло относиться к человеку беспокойному, непоседливому. Но в ономастике предпочтительнее версия с «копуном»: она опирается на живые говоры Русского Севера и Поволжья, где фиксируются однокоренные фамилии Рытов, Рытиков, а также прозвище Рытяй в писцовых книгах XVI–XVII веков.

Встречаемость фамилии крайне низкая. По данным открытых источников и телефонных справочников, Рытяевы живут в основном в Нижегородской области и в Чувашии — на стыке финно-угорского и русского населения. Это наводит на мысль, что фамилия могла закрепиться в среде однодворцев или государственных крестьян, где прозвища по характеру были особенно живучи. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на основу на мягкий согласный (Рытяй), что типично для северных и центральных русских говоров.

Сословная принадлежность предков-Рытяевых, скорее всего, крестьянская или мещанская: фамилия не встречается в дворянских родословных книгах. В дореволюционных метрических книгах по Нижегородской губернии изредка попадаются записи о Рытяевых — все они относятся к крестьянам и церковнослужителям низшего ранга. Таким образом, фамилия сохранила в себе бытовое, почти утраченное слово и несёт отпечаток региональной речи.