Фамилия Айналиев — редкая, с прозрачной, но неочевидной основой. Её ядро — личное имя Айнали, которое в тюркских языках (казахском, киргизском, башкирском, татарском) разбирается сложнее, чем кажется. Первая часть, «ай», означает «луна» — один из самых частых компонентов в восточных именах, символ красоты и света. А вот вторая часть, «нали», отдельно не переводится. Скорее всего, это искажённое или стяжённое арабское «али» — «возвышенный», «великий». Соединяясь, получаем образ «лунной возвышенности» или «светлой, как луна, и великой» — типичный для кочевой антропонимии поэтичный комплимент.

Суффикс -ев выдаёт русифицированную патронимическую модель XIX–XX веков. Когда тюркские народы вошли в состав Российской империи, их отчества и фамилии стали оформлять по русскому шаблону: к основе добавляли -ов или -ев. Выбор -ев (а не -ов) подсказывает, что исходное имя Айнали заканчивалось на мягкий согласный или гласный. Фамилия буквально значит «сын Айнали». Если бы она сохранила исконную форму, то звучала бы просто как Айнали — такое имя или прозвище и сейчас встречается в некоторых регионах.

В письменных источниках фамилия фиксируется с конца XIX века, в метрических книгах и переписях, преимущественно по Оренбургской и Уфимской губерниям. Это указывает на среду бытования: татары и башкиры Поволжья, реже — казахи и киргизы. В целом фамилия остаётся малочисленной, не образует гнёзд однокоренных вариантов.

Сословно предки Айналиевых могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми. В тюркской среде имена с компонентом «ай» давали детям в семьях, ценивших поэтичность и связь с небесными светилами. Распространённая версия, что предок был «луноликим красавцем» или родился в полнолуние, — скорее народная этимология, но она не лишена логики: в кочевых культурах луна ассоциировалась с плодородием и удачей, так что имя могло нести пожелание счастливой судьбы.