Фамилия Зитляев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного славянского корня, который сразу подсказал бы значение. Чтобы понять, откуда она взялась, нужно посмотреть на её финальную часть и на возможные этнические связи.

Суффикс -ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: Зитляев — это «сын Зитляя». Основа «Зитляй» — главная загадка. Скорее всего, это не славянское, а тюркское или, что вероятнее, финно-угорское прозвище. В тюркских языках есть корень «зит» (или «сит»), который может означать «прямой», «ровный», «честный», а также «законченный». В татарском и башкирском языках встречаются имена и прозвища с похожей фонетикой, например, Ситдик (от арабского «сиддик» — правдивый). Однако в фамилии Зитляев более заметен финно-угорский след. Суффикс -ляй характерен для мордовских (эрзянских и мокшанских) прозвищ, где он часто образует имена прилагательные или личные имена. Сравните: Кечляй, Пурляй, Ведяй. В таком случае, «Зитляй» могло означать «тот, кто из рода Зитя» или «обладающий качеством зитя» (возможно, от мордовского слова, означающего «потомок» или «род»).

Есть и более прозаичная версия, связанная с искажением при записи. В документах XIX века фамилию могли записать на слух, и исходное звучание могло быть другим. Например, Ситляев (от слова «ситец» — торговец ситцем) или Зигляев (от немецкого Ziegler — кирпичник, если предки были из поволжских немцев). Но для фамилии Зитляев версия с немецкими корнями маловероятна из-за отсутствия характерного суффикса -ер.

Географически фамилия встречается в Поволжье, особенно в Самарской, Ульяновской областях и в Татарстане. Это регионы, где веками жили рядом русские, татары, чуваши и мордва. Скорее всего, предки носителей фамилии Зитляев были крестьянами или мещанами из смешанной этнической среды. Прозвище Зитляй могло закрепиться за человеком с определёнными чертами характера (прямой, честный) или за выходцем из конкретного рода. В любом случае, фамилия осталась редкой и не получила широкого распространения за пределами нескольких районов.