Фамилия Барай — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного русского суффикса -ов, -ин или -ский, что сразу указывает: перед нами не крестьянская фамилия, образованная от имени отца через патроним. Скорее всего, это фамилия из другого языка или прозвище, застывшее в исходной форме.

Основная версия — тюркская. В татарском, башкирском, казахском и других тюркских языках слово «барай» имеет значения «иди», «ступай» (повелительная форма глагола «бару» — идти). Прозвище Барай могли дать непоседливому человеку, тому, кто постоянно куда-то спешил или, наоборот, был посыльным, гонцом. В тюркской ономастике такие «глагольные» фамилии встречаются, хоть и нечасто. Вторая возможная опора — «бар» (есть, имеется) с аффиксом -ай, что могло означать «достаток», «богатство», но эта гипотеза менее убедительна.

Есть и другая линия — еврейская. У ашкеназских евреев фамилия Барай (иногда Барайс) могла возникнуть как сокращение от «Бен-Реувен» или как топонимическая — от местечка с похожим названием в Восточной Европе. Однако в таком случае фамилия чаще писалась бы через «а» с ударением на второй слог (БарАй), тогда как в русском бытовании ударение плавающее.

Географически фамилия Барай встречается в Поволжье (Татарстан, Башкортостан), на юге России и в Беларуси. В белорусском языке слово «барай» может быть вариантом «бараць» (бороть, одолевать) или диалектным «бара» — болото, топь, что даёт ещё одну, чисто славянскую, версию: прозвище человека, жившего у болота.

Сословной принадлежности у фамилии нет: Бараи могли быть и крестьянами, и мещанами, и служилыми татарами. В дворянские родословные книги эта фамилия не попала. Единственное, что объединяет все версии, — фамилия не происходит от крестильного имени, а значит, её носитель в прошлом получил прозвище по заметной черте: характеру, занятию или месту жительства.