Фамилия Чукуев образована по типичной для восточнославянских фамилий модели: к основе Чукуй добавили суффикс принадлежности -ев, который указывает на «сына» или «потомка» человека по прозвищу Чукуй. Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкого согласного (й), что для русского языка орфографически закономерно.

Само прозвище Чукуй, скорее всего, имеет тюркское происхождение. В языках тюркской группы (татарском, башкирском, казахском, чувашском и других) корень «чук» или «чок» часто означает «много», «обильно», а уменьшительный аффикс -ай/-уй мог придавать прозвищу ласкательный или уменьшительный оттенок. Таким образом, Чукуй могло быть прозвищем человека, которого отличало богатство, многодетность или, напротив, некая особенность, связанная с понятием «чок» — например, в значении «без» (в некоторых диалектах «чок» значит «нет»). Вторая версия: прозвище могло быть связано с чувашским словом «чук» — «жертвоприношение», «моление», и тогда Чукуем могли назвать человека, имевшего отношение к языческим обрядам или праздникам. Третья, менее вероятная, но возможная версия — от тюркского имени Чукуй (уменьшительная форма от Чукуш или Чукан), которое фиксируется в родословных записях XVI–XVII веков.

Географически фамилия Чукуев распространена в регионах с исторически смешанным русско-тюркским населением: в Поволжье (особенно в Чувашии и Татарстане), на Урале, а также в Оренбургской области. Встречается она и среди казахов, что указывает на возможный параллельный путь возникновения — напрямую от казахского имени Шүкі (Чукуй) без русского суффиксального оформления, но с последующей русификацией написания.

Интересная деталь: форма фамилии с ударением на последнем слоге (Чуку́ев) или на первом (Чу́куев) может указывать на разную степень ассимиляции. В тюркской среде ударение чаще падает на последний слог, в русской — смещается к началу слова. Поскольку фамилия образована от прозвища, а не от крестильного имени, её носители в большинстве своём происходили из крестьян или служилых людей «по прибору» (казаков, стрельцов), а не из боярских родов. В дворянских родословных книгах Чукуевы не значатся.