Фамилия Баранхеева — редкий случай, когда в основе лежит не славянское, а тюркское имя или прозвище, причём с неочевидным суффиксальным оформлением. На слух она кажется «калмыцкой» или «бурятской», и это верное направление: компонент -хеев в русской передаче часто восходит к монгольским и тюркским основам со значением «зять» или «сват» (ср. калм. күргн, бур. хүргэн). Первая часть, Баран-, может быть вариантом имени Баран (от тюрк. баран — «баран», но в переносном смысле «упрямый», «крепкий») или искажением имени Барран (от монг. бараан — «тёмный», «сумрачный»). Скорее всего, перед нами составное прозвище: Баранхеев — «зять Барана» или «зять, похожий на барана».

Словообразовательная модель здесь нестандартна для русских фамилий. Обычный патронимический суффикс -ев присоединён к основе Хее, которая сама по себе является сокращённой формой от Хеев или Хеен. В русской традиции фамилии на -ев чаще всего означают «сын такого-то» (Иван → Иванов), но в случае с Баранхеевым мы видим двойную конструкцию: сначала от прозвища образовали родовое имя на тюркский манер (Баран-Хее — «Баран-зять»), а затем русифицировали его добавлением -ев. Это типично для фамилий народов Поволжья, Сибири и Калмыкии, где русские чиновники при переписях «подгоняли» местные имена под привычные окончания.

Географически фамилия тяготеет к регионам с сильным тюрко-монгольским влиянием: Калмыкия, Бурятия, Астраханская область, отчасти Оренбуржье. Встречается она крайне редко — по открытым данным, в России насчитывается не более нескольких десятков носителей. Это не случайность: фамилия не получила широкого распространения из-за локального характера исходного прозвища и позднего закрепления в документах (вероятно, в XIX — начале XX века).

Есть и альтернативная версия, менее вероятная, но ономастически допустимая: Баранхеев может быть искажением фамилии Баранчеев, где суффикс -чеев указывает на происхождение от тюркского слова barançı — «бараний пастух» или «торговец баранами». Однако форма с -хеев слишком специфична, чтобы списать её на описку писаря. Скорее всего, перед нами именно двукорневая модель, где каждый элемент имеет собственное значение, а фамилия в целом — «сын того, кого звали Баран-зять».