Фамилия Быковей — один из тех редких случаев, когда написание подсказывает путь разбора, а не уводит в сторону. В ней сразу видна модель «основа + суффикс -ей», которая в русских фамилиях встречается несравнимо реже, чем привычные -ов, -ин или -ский. Этот суффикс характерен для так называемых «полуотчественных» форм, которые закрепились в качестве фамилий в юго-западных землях — на территории современной Беларуси и Украины, а также в прилегающих областях России (Брянщина, Смоленщина). По сути, Быковей — это вариант отчества от прозвища или имени Бык, оформленный по той же модели, что и фамилии Ковалей, Дроздей или Гончарей. Ударение, скорее всего, падает на последний слог: Быкове́й.

Основа фамилии — слово «бык». В прозвищной традиции Быком могли назвать человека по разным причинам: за упрямство, физическую силу, медлительность или, напротив, за способность много и тяжело работать. В некоторых говорах «быком» называли упрямого, настойчивого человека, а в диалектах юга России — ещё и крупного, здорового мужчину. Фамилия не указывает напрямую на занятие скотоводством, хотя полностью исключать этого нельзя: в среде крестьян прозвище могло прикрепиться к пастуху или владельцу быков.

Сравнение с однокоренными фамилиями даёт дополнительную информацию. Самые распространённые — Быков (с суффиксом -ов) и Быкин (с суффиксом -ин). Быковей стоит в том же ряду, что и Быковский, но если последняя указывает на связь с местом (например, селом Быково), то Быковей — чисто патронимическая форма, то есть «чей?» — «Быков сын». В польской и белорусской традиции суффикс -ей мог закрепляться за фамилиями, образованными от прозвищ на -о или -а: Быко → Быковей.

Документальных свидетельств о раннем бытовании фамилии Быковей в открытых источниках мало, что подтверждает её редкость. Встречается она в основном в Брянской области и на востоке Беларуси. Сословно носители, скорее всего, относились к крестьянству или казачеству — в среде дворянства такие модели не приживались. Фамилия не получила широкого распространения, поэтому её носители, вероятно, происходят из одного или нескольких близлежащих сёл, где прозвище Бык дало начало целому гнезду родственных фамилий.