Фамилия Бексаев — хороший пример того, как за привычным русским окончанием может скрываться нерусская основа. Вопреки возможному предположению, корень здесь не от тюркского «бек» (князь, господин), хотя на слух это кажется очевидным. Скорее всего, в основе лежит личное имя или прозвище Бексай, которое, в свою очередь, восходит к тюркским компонентам «бек» и «сай» (в разных тюркских языках может означать «ручей», «овраг», «русло» или выступать как именной формант). То есть Бексай — это сложносоставное имя, что-то вроде «княжеский ручей» или «бек из долины», но для именного прозвища точное значение часто вторично, важен был сам звуковой комплекс.

Модель образования типична для русских фамилий, возникших в среде крещёных народов Поволжья и Приуралья. Суффикс -ев присоединился к основе, оканчивающейся на «й» (Бексай → Бексаев), по тому же принципу, что Андреев или Тимофеев. Это указывает на то, что предок носителя фамилии, скорее всего, был крещён, а имя Бексай со временем превратилось в фамилию, закрепившуюся за его потомками.

Географически фамилия Бексаев тяготеет к регионам с сильным тюркским субстратом — это Башкортостан, Татарстан, Оренбургская и Челябинская области. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении: могла возникнуть в одном конкретном селе или роде и распространиться оттуда. В метрических книгах XIX века такую фамилию стоит искать среди башкир, татар или мишарей, принявших православие, или среди русских переселенцев, смешавшихся с местным населением.

Отдельного внимания заслуживает ударение. По аналогии с фамилиями на -аев (Бексаев, Алтаев) оно чаще всего падает на последний слог — Бекса́ев, хотя в устной речи иногда смещается на первый, под влиянием исходного имени Бексай. Никакого отношения к слову «бес» или «бекать» фамилия не имеет — это чисто случайное созвучие.