Фамилия Вальватьев — редкий случай, когда в основе лежит не славянское имя или прозвище, а, скорее всего, западноевропейское личное имя. В русской ономастике фамилии на -ьев обычно указывают на происхождение от имени или прозвища, оканчивающегося на мягкий знак или -ий. В данном случае основа «Вальвать» — это адаптированная форма имени Вальтер или Вальдемар.

Если смотреть на словообразовательную модель, то суффикс -ев (после мягкого согласного) здесь работает по стандартной схеме: он присоединялся к основе, которая в именительном падеже заканчивалась на -ь. То есть исходное прозвище или имя звучало как Вальвать. От него образовали отчество: «чей сын? — Вальватьев». Сама основа Вальвать — это не что иное, как русифицированное произношение имени Вальтер (Walter) или, реже, Вальдемар (Waldemar). В немецком и скандинавском произношении эти имена давали звучание, близкое к «Вальвать», особенно в диалектах, где конечное -er редуцировалось или переосмыслялось.

Версия с Вальдемаром несколько спорнее, но возможна: в некоторых говорах «д» между гласными могло выпадать или заменяться на «в», а конечное «ар» переходило в «ать». Однако основная, самая правдоподобная гипотеза — это происхождение от Вальтера. Фамилии такого типа (Вальтеров, Вальтеровский, Вальтерев) встречаются у потомков иностранцев, переселившихся в Россию в XVII–XIX веках, особенно среди обрусевших немцев, голландцев или шведов. Вальватьев — одна из наиболее искажённых в произношении форм, где исходное «тер» превратилось в «тьев» по законам русской фонетики.

С точки зрения географии, фамилия крайне редкая и не имеет ярко выраженного «гнезда» в одном регионе. Встречается она спорадически, что характерно для фамилий позднего происхождения или для фамилий, которые несли в себе иноязычный корень и не получили массового распространения в крестьянской среде. Носители, скорее всего, принадлежали к городским сословиям, к обрусевшим иностранцам или к потомкам военных и специалистов, приглашённых на службу.

Таким образом, Вальватьев — это фамилия-маркер: она указывает на предка, которого звали Вальтером (или Вальдемаром), но которого окружающие переделали на свой лад, превратив в Вальватя. Это не прозвище по профессии и не топонимическая фамилия, а чисто отчество от личного имени, причём имени, пришедшего в русский язык извне.