Фамилия Замышляев образована от прозвища Замышляй. В основе лежит глагол «замышлять», который в старых говорах имел сразу несколько значений: «мыслить, задумывать, затевать», а также «припасать, добывать, промышлять» и даже «рассуждать или понимать». Такая многозначность не позволяет свести происхождение фамилии к одной черте характера: прозвище Замышляй могли дать и человеку умному, сообразительному, и затейнику-активисту, и тому, кто умел хозяйственно обустроить быт.

Модель образования фамилии — типичная для северных и центральных областей России: прозвище на -ай (Замышляй) плюс патронимический суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность: Замышляев — «сын Замышляя». Обратите внимание: в этой фамилии пишется «е», а не «о» после шипящего, что соответствует старомосковской орфографической норме XIX века (ср. Замышляев, а не Замышляёв).

В словарях русских фамилий (Б. Унбегаун, В. Никонов) глагол «замышлять» в основе прозвищ встречается реже, чем «мыслить» или «думать», что делает фамилию Замышляев заметной на фоне более частотных Мышляев, Думаев или Смышляев. Прозвище могло закрепиться за человеком, который «замышлял» дела — то есть был инициатором, заводчиком, а не просто мечтателем.

Никаких данных о принадлежности фамилии к определённому сословию нет: Замышляевы встречаются и в крестьянской среде, и в купечестве. В документах XVII–XVIII веков фамилия фиксируется в Пермском крае и на Вятке — регионах, где суффикс -ай в прозвищах был особенно распространён.

Потомок человека, носившего прозвище Замышляй, со временем получил фамилию Замышляев.