Фамилия Валтышев — одна из тех, чья основа растворяется в диалектной лексике, и её разбор требует не столько этимологической уверенности, сколько взвешенных предположений. Она образована по стандартной русской модели с суффиксом -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или шипящий. Значит, в основе лежало прозвище или имя Валтыш.

Что могло означать слово «валтыш»? Самая прямая версия отсылает к глаголу «валтыхать» или «валтышить» — в русских говорах так говорят про неуклюжее, переваливающееся движение, а также про болтовню или пустую трату времени. Человек Валтыш — либо неповоротливый, тяжелый на подъем, либо, наоборот, тот, кто «мелет языком», пустослов. Второй вариант — связь с диалектным «валтырь» (увалень, нерасторопный человек), где произошла замена суффикса.

Менее вероятно, но не исключено, что корень уходит в тюркские языки: в татарском «вал» означает «большой, великий», а «тыш» — «внешность, наружность». В таком случае Валтыш могло быть прозвищем рослого или статного человека, но для русского уха такое сочетание звучит как переосмысленное исконное слово.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральных областях России и в Поволжье. Её носители, скорее всего, выходцы из крестьянской или мещанской среды — прозвища из бытовой лексики редко давали дворянам. Поскольку фамилия не попала в массовые списки (например, в боярские книги), её история остаётся локальной, семейной.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Валтышев, Валтыхов, Валтырев) показывает, что все они образованы от одной диалектной основы, но с разными суффиксами. Это говорит о том, что прозвище Валтыш было достаточно живым в народной речи, но не перешло в литературный язык. Для носителя фамилии Валтышев это означает, что предок почти наверняка получил прозвище по внешности или поведению — и это прозвище закрепилось за родом, несмотря на свою неказистость.