Фамилия Бахаев — один из примеров того, как тюркское имя или прозвище, пройдя через русскую словообразовательную модель, закрепилось в качестве наследственного родового имени. В её основе, скорее всего, лежит арабское слово «baha» — «красота, блеск, великолепие». Отсюда же происходит и тюркское имя Баха — «красивый, славный». В таком случае прозвище Бахай (или Баха) указывало на внешние достоинства человека или на совершенные им подвиги, то есть на то, что приносило ему славу и почёт.

Фамилия построена по стандартной русской патронимической схеме: к основе Баха- добавлен суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Такую модель принесло на Русь православие, но она легко адаптировала имена и прозвища любого происхождения. Поэтому Бахаев означает «сын или потомок Бахая/Бахи».

Существует и другая, менее вероятная версия, связывающая фамилию с русским глаголом «бахать» — «бить, колотить, стучать». Тогда прозвище Бахай мог получить буйный, драчливый человек. Однако эта гипотеза слабее: во-первых, фамилии от глаголов с таким значением обычно образуются через суффикс -л- (Бахалов, например), а во-вторых, арабская основа «baha» даёт более широкий и логичный круг имён у тюркских народов, с которыми русские издавна соседствовали.