Фамилия Бейсенаев — одна из тех, где ключ к разгадке лежит не в славянском, а в тюркском именослове. Её основа — мужское имя Бейсен. В казахском и других тюркских языках это имя имеет арабские корни и восходит к слову «байсан» или «бейсен», что означает «богатый», «знатный», «состоятельный». Другая версия связывает его с арабским «басир» — «прозорливый», «видящий суть», но лингвисты чаще склоняются к первому значению, подчёркивающему социальный статус.

Суффикс «-ев» в русской записи фамилии — это адаптация тюркского патронимического форманта. В оригинале фамилия звучала бы как Бейсенов или Бейсенулы (сын Бейсена). При переходе в русскую документацию (в основном в XIX–XX веках) к основе добавили типичный русский суффикс принадлежности, чтобы фамилия вписалась в систему паспортного учёта. Такая модель характерна для многих казахских и башкирских фамилий: Бейсенбаев, Бейсенов, Бейсенгалиев — все они образованы от одного корня с разными уточняющими компонентами.

Географически фамилия Бейсенаев наиболее распространена в Казахстане, особенно в Западно-Казахстанской и Атырауской областях, а также среди казахской диаспоры в России (Оренбургская, Астраханская области). Встречается и у ногайцев. Это указывает на то, что предки носителя фамилии жили в степной зоне, где имя Бейсен было популярно среди кочевых скотоводов. Сословно фамилия не маркирована: её могли носить как рядовые кочевники, так и представители зажиточных родов, поскольку само имя изначально подчёркивало не столько титул, сколько пожелание достатка.

В написании фамилии встречается вариант «Бейсенаев» с буквой «е» после «с» — это точная передача казахского произношения, где звук «е» краткий и мягкий. Иногда в старых документах можно увидеть «Байсенаев» — через «ай», но это скорее диалектная или канцелярская ошибка, так как исходное имя в казахском языке фиксируется именно как Бейсен. Таким образом, фамилия Бейсенаев буквально означает «потомок Бейсена», то есть человека, которого нарекли богатым или знатным.