Фамилия Буглаев образована от прозвища Буглай. В её основе, скорее всего, лежит южнорусское или украинское слово «бугi» — так называли разновидность рыбацкой лодки. Если принять эту версию, прозвище указывало на род занятий: предок-носитель фамилии мог быть рыбаком или лодочником. Вторая гипотеза отсылает к слову «бугель» — железному кольцу или обручу, который использовали на мачтах, сваях или для ремонта судов. Тогда прозвище мог получить матрос, корабельный мастер или человек, работавший с такелажем. Обе версии связывают происхождение фамилии с водным промыслом или морским делом.

Фамилия построена по типичной восточнославянской модели: к основе Буглай прибавился патронимический суффикс -ев, означающий «сын Буглая». Со временем прозвище закрепилось за потомками и превратилось в наследственную фамилию. Встречается она преимущественно на юге России и в украинских землях, что согласуется с диалектной основой.

Среди однокоренных фамилий — Буглаков, Буглов, Буглин. Все они образованы от схожих прозвищ, но Буглаев выделяется редким суффиксом -ай, который в русской ономастике часто придавал прозвищу оттенок активности или характерного действия.