Фамилия Арслангараева происходит от мужского имени Арслангарай, которое сложили из двух тюркских корней. Первый — «арслан» (лев), второй — «гарай», что означает «пристрастие», «желание», «стремление» или «достоинство», «сила» и «могущество». Имя-оберег с таким значением давали мальчику, чтобы он рос здоровым, смелым и сильным.

Модель образования фамилии — восточная, с русским патронимическим суффиксом. К основе Арслангарай добавили -ев (вместо привычного тюркского окончания), а затем женский суффикс -а. Получается, что носительница фамилии Арслангараева — потомок человека по имени Арслангарай.

С точки зрения географии фамилия редкая и привязана к регионам, где сильно влияние тюркских языков и исламской традиции имянаречения: это Татарстан, Башкортостан, отчасти Оренбуржье и Зауралье. Встречается она почти исключительно у татар и башкир, что неудивительно — именно в этих культурах составные имена с компонентом «гарай» были особенно популярны в XVI–XIX веках.

Процесс закрепления фамилий у тюркских народов шёл медленно и неравномерно. Окончательно фамилия Арслангараева оформилась, скорее всего, в XIX веке, когда начался массовый учёт населения. Точное место и время возникновения конкретной ветви рода можно установить только по генеалогическим документам — метрическим книгам, ревизским сказкам или спискам населённых пунктов.