Фамилия Анналиев — одна из тех, что сразу обращает на себя внимание необычным сочетанием звуков. В ней слышна восточная основа, и это не случайность: корень «Аннали» восходит к тюркскому или иранскому мужскому имени Аннали (варианты — Анали, Анналик). В основе этого имени лежит арабское слово «ана» (миг, мгновение) или тюркское «ан» (сознание, память), а вторая часть «-ли» — аффикс обладания, характерный для тюркских языков. Таким образом, Аннали можно перевести как «обладающий мгновением» или «внимательный», «памятливый». Имя было распространено среди народов Средней Азии и Поволжья, особенно у татар и башкир.

Фамилия образована по модели, типичной для русской и советской паспортной системы: к основе «Аннали» добавили русский суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Это указывает на то, что фамилия оформлялась в официальных документах в XIX–XX веках, когда представители нерусских народов получали русские окончания фамилий. Суффикс -ев здесь означает «сын Аннали» или «принадлежащий роду Аннали». Встречается также вариант Анналиев, где ударение падает на второй слог: Анна́лиев.

Географически фамилия редкая, но её носители встречаются в Татарстане, Башкортостане, а также среди выходцев из Средней Азии, переехавших в европейскую часть России. По социальному происхождению предки Анналиевых могли быть крестьянами или ремесленниками, но имя Аннали не было исключительно простонародным — его давали и в среде духовенства, и в торговых семьях. Отсутствие в фамилии характерного тюркского суффикса -ов (-ев) в исходном виде (как, например, у фамилии Анналов) указывает на то, что она не старорусская, а возникла уже в эпоху массовой паспортизации, когда фиксировали отчество отца.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Анналиев стоит в одном ряду с Анналовым, Аналиным, Аннакулиевым. Но в отличие от них, форма на -лиев подчёркивает именно обладательный оттенок: предок был не просто Аннал, а именно «Аннали» — человек с прозвищем или именем, подчёркивающим качество. В современной России фамилия остаётся малочисленной, и её носители, скорее всего, знают о своих восточных корнях, но точную историю рода часто приходится восстанавливать по архивным записям.