Фамилия Тюхляев — довольно редкая и с прозрачной, на первый взгляд, основой, но с неожиданным смысловым поворотом. Вопреки интуиции, её корень не связан с глаголом «тюхнуть» (ударить) или словом «тюха» (неповоротливый человек). Скорее всего, в основе лежит диалектное слово «тюхля» или «тюхляй», которое в ряде русских говоров означало «мешковатая, плохо сидящая одежда», а также самого неряшливого, неопрятного человека. Таким образом, прозвище Тюхляй давали либо тому, кто ходил в бесформенной одежде, либо просто небрежному, расхлябанному в быту мужчине.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: к основе прозвища Тюхляй добавился патронимический суффикс -ев (форма родительного падежа: «чей?» — Тюхляев), указывающий на происхождение «сын Тюхляя». Фамилия закрепилась в центральных и северных губерниях России, где диалект «тюхля» был в ходу. Встречаются варианты написания Тюхляев и, реже, Тюхляёв — с ударением на последний слог, что может указывать на местные говоры с оканьем или яканьем.

Интересная деталь: фамилия Тюхляев стоит в одном ряду с однокоренными, но более редкими Тюхлов, Тюхлин и Тюхин. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами. Тюхляев — самый «полный» вариант, где суффикс -яй не только образовывал прозвище, но и придавал ему оттенок постоянного свойства, почти как у фамилий на -ай (Лепетай, Болтай). В словарях фамилий (например, у В. А. Никонова) эта фамилия не фигурирует как широко распространённая, что подтверждает её локальный, очаговый характер.

Социальный состав носителей был, скорее всего, крестьянским или мещанским: прозвища такого типа редко давали дворянам. Фамилия не попала в списки титулованных родов, а значит, её носители — потомки людей, получивших фамилию по бытовому, уличному прозвищу. Никаких известных исторических деятелей с этой фамилией не зафиксировано, что делает её чисто родовым маркером, хранящим память о конкретном предке — не самом опрятном, но, возможно, запоминающемся человеке.