Фамилия Бурлаев образована по русской модели с суффиксом -ев, который присоединяли к основам, оканчивающимся на -й. В основе лежит прозвище Бурлай. Самая прямая версия связывает его с украинским словом «бурлiй» — «крикун, горлопан». То есть Бурлаем могли прозвать человека шумного, с громким голосом, задиристого в споре.

Другая версия отталкивается от глагола «бурлить», который в некоторых русских говорах означал не просто шуметь, а именно «буянить, вздорить, скандалить, ссориться». В этом случае прозвище характеризует неуживчивый, вздорный нрав. Оба объяснения сходятся в одном: фамилия Бурлаев происходит от прозвища, данного за особенности поведения и темперамента.

Важно не путать эту фамилию с фамилией Бурлаков. Бурлак — это известная профессия речного рабочего, тянувшего суда бечевой. Бурлай же — не профессия, а именно прозвище по характеру. Слово «бурлай» в значении «крикун» фиксируется в украинских говорах, что указывает на возможные южнорусские или малороссийские корни рода. Таким образом, предок современного Бурлаева был не работником на Волге, а, скорее всего, человеком с живым, неспокойным и громким нравом.