Фамилия Тютляева — женская форма, мужская — Тютляев. Она образована по самой распространённой в русской ономастике модели: от прозвища или имени с помощью суффикса -ев, который присоединяли к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или -й. В данном случае основа — Тютляй.

Корень фамилии — «тют-». Это звукоподражательная основа, типичная для русских диалектных глаголов и существительных, связанных с тихими, приглушёнными звуками, вялостью или сонливостью. В говорах «тютя» или «тютька» — вялый, медлительный, сонный человек, иногда так называли нерасторопного ребёнка. Глагол «тютить» — сидеть тихо, без дела, «тютюшкать» — нянчить, укачивать. Таким образом, Тютляй — это прозвище, которое дали либо спокойному, флегматичному человеку, либо, напротив, тому, кто вечно «копается», «тютит». Суффикс -ляй в прозвищах (ср. Вялый — Вяляй, Кислый — Кисляй) часто усиливал оттенок пренебрежения или подчёркивал характерное качество.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями. В татарском и башкирском языках есть слово «тютя» (түтә) — грядка, клумба, а также «тютяй» — так в некоторых диалектах называли младшего ребёнка или ласковое обращение к мальчику. Однако для русской фамилии, бытующей преимущественно в центральных и поволжских регионах, первая версия — от прозвища по характеру — выглядит убедительнее.

География фамилии Тютляев/Тютляева неширокая. Основные очаги — Пензенская, Ульяновская области и Мордовия. Это регионы, где исторически смешивалось русское и мордовское население, и где диалектная лексика сохраняла такие меткие прозвища. Встречаемость фамилии невысокая, что указывает на её позднее оформление (вероятно, не ранее XVII века) и локальное бытование.

Родственные фамилии, образованные от той же основы: Тютин, Тютюнников, Тютяев, Тютеньков. В них всех прослеживается тот же корень со значением «тихий, медлительный, сонный». Носитель фамилии Тютляева, скорее всего, потомок человека, которого в своей деревне прозвали Тютляем — не за злой нрав или ремесло, а за спокойный, флегматичный нрав.