Фамилия Самышева — женская форма фамилии Самышев, а та, скорее всего, образована от прозвища или имени Самыш. Самая вероятная основа — тюркское имя Самыш, которое восходит к слову «сам» — «счёт, число» или «самые» — «слышащий». В таком случае прозвище могли дать человеку, который хорошо считал или, по другой версии, был внимательным и послушным.

Менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с диалектным русским словом «самыш» — так в некоторых говорах называли сметливого, себе на уме человека. Если это так, то прозвище носило не столько этнический, сколько характеризующий оттенок.

Суффикс «-ев» указывает на принадлежность: Самышев — буквально «сын Самыша». Модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ и имён, оканчивающихся на мягкий согласный или шипящий. Географически фамилия встречается в Поволжье и на Урале, где исторически были сильны тюркские влияния, что делает тюркскую версию более правдоподобной.

В отличие от фамилий на «-ов» (Самышов), форма «Самышев» закрепилась из-за мягкого звука [ш] в основе. Однокоренные фамилии — Самышин, Самышкин — встречаются реже и, вероятно, образованы от уменьшительных форм того же корня.