Фамилия Завалюевы — редкий и на первый взгляд загадочный случай в русской ономастике. Если разобрать её по косточкам, сразу видна необычная модель: основа «Завал» плюс суффикс «-юев». Это не типичное «-ов» от имени или профессии, а скорее отчество от прозвища, образованного через суффикс принадлежности «-юй». Такая форма встречается в северных и сибирских говорах, где «Завалюй» могло означать «сын (или человек) Завала». Проще говоря, предок носителя фамилии был известен под прозвищем Завал, а его потомка называли Завалюй, то есть «Завалов сын». Со временем это отчество застыло в фамилии Завалюев.

Корень «завал» многозначен, и это даёт несколько версий происхождения прозвища. Самая прямая — географическая или бытовая: завалом называли засор в русле реки (залом из брёвен), снежный занос, груду камней или просто беспорядок в доме. Человек мог получить такое прозвище за нелюдимость («живёт за завалом»), за привычку всё захламлять или, наоборот, за силу — того, кто «завалил» медведя или противника. В архангельских и вологодских говорах «завалом» называли также крепкого, коренастого мужчину. Менее очевидная, но правдоподобная версия — связь с ремеслом: в лесосплаве и плотницком деле «завалом» называли мастера, который руководил укладкой брёвен на плоты или разбирал заторы.

Сложность для этимолога — суффикс «-юев». В центральной России чаще встречается форма Завалов (от слова «завал» напрямую). Форма на «-юев» указывает на северное или уральское происхождение: именно там активно использовали патронимический суффикс «-юй» (сравните: Костюй — от Коста, Валюй — от Валя). Таким образом, Завалюевы — это, скорее всего, потомки крестьян или промышленных людей из Поморья, Приуралья или Сибири, где фамилии с таким окончанием фиксировались в переписных книгах XVII–XVIII веков. Фамилия недворянская, недуховная — чисто крестьянская или посадская, что подтверждается её редкостью и отсутствием в родословных книгах знати.

В современной России фамилия встречается крайне редко, в основном в единичных записях. Географически она может быть привязана к старым поселениям на Северной Двине, в Вятской губернии или в Западной Сибири, куда в XIX веке переселялись северяне. Однокоренные фамилии — Завалов (самая частая), Завалин, Завальский, Завалюхин — все они происходят от того же корня, но различаются суффиксальными оттенками, которые указывают на разный говор и время образования.