Фамилия Тюхтяев образована от прозвища Тюхтяй, которое в старину давали человеку с яркой, запоминающейся чертой характера или привычкой. Чаще всего так называли медлительного, неуклюжего человека, который всё делает не спеша и словно бы через силу. Эта версия опирается на диалектный глагол «тюхтить» — «хлебать медленно, долго, много». Согласитесь, меткая характеристика для того, кто вечно копается, — такой человек и за столом, и в делах не отличался расторопностью.

Впрочем, есть и другая, более неожиданная версия происхождения. В некоторых говорах словом «тюхтя» называли белую смородину, а в курских говорах — простоквашу с подболткой из гречневой муки. Если прозвище возникло от этих значений, то оно могло закрепиться либо за большим любителем такой еды, либо за человеком, который её готовил или продавал. Эта версия менее распространена, но полностью сбрасывать её со счетов нельзя: прозвища часто рождались из бытовых мелочей, понятных только соседям.

Сама фамилия построена по классической для русских фамилий модели: к основе Тюхтяй добавили притяжательный суффикс -ев, который указывал на принадлежность. Изначально форма Тюхтяев означала «сын Тюхтяя», «ребёнок человека по прозвищу Тюхтяй». Похожим образом появились и другие однокоренные фамилии — Тюхтин, Тюхтяков, Тюхтяевский.

Письменные следы родственных именований уходят в начало XVII века. В исследованиях С. Б. Веселовского упоминается Тюхтин Матвей Иванов, крестьянин, 1608 года. Это говорит о том, что прозвища с корнем «тюхт-» уже тогда бытовали в разных слоях общества, а не были случайным единичным явлением. Прозвище Тюхтяй оказалось живучим: оно закрепилось за человеком как основное бытовое именование, а затем, когда на Руси начали массово закрепляться наследственные фамилии, легло в основу фамилии Тюхтяев. Так потомки того самого неспешного человека, а возможно, и любителя смородины, получили свою родовую фамилию.