Фамилия Залыгаев — прямая наследница древнего прозвища Залыга. Его основа — глагол «залыгать», который в старину означал не просто «лгать», а «начинать врать, лгать нагло и неправдоподобно, забываться, завираться». Прозвище было ироничным: так могли окрестить человека, склонного к пустым похвальбам или небылицам, — своего рода бытовая характеристика, а не официальное имя.

По словообразовательной модели это типичная патронимическая фамилия: прозвище Залыга + суффикс принадлежности -ев (вариант -ов после мягкой основы). Суффикс указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где преобладала модель «чей?» — Залыгаев буквально значит «сын Залыги». Такая форма характерна для северных и центральных областей России, хотя точную географию бытования фамилии установить сложно: процесс формирования фамилий был долгим, и письменные источники по Залыгаевым встречаются редко.

Интересно, что однокоренные фамилии — Залыгин, Залыгалов, Залыганов — встречаются ещё реже, и все они восходят к тому же глаголу. В словарях русских говоров «залыга» фиксируется как бранное или шутливое прозвище вруна, что подтверждает народное, а не книжное происхождение фамилии. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён, Залыгаев — чистый образец прозвищной ономастики, где за основу взята не добродетель, а живая, порой нелестная черта характера предка.