Фамилия Долгуев образована от прозвища Долгуй, а оно, в свою очередь, — от прилагательного «долгий». В русских говорах слово «долгий» имело не только временное значение («продолжительный»), но и пространственное — «длинный». Долгуем могли назвать высокого, долговязого человека. Это одна из самых прозрачных и распространённых моделей: подобным образом возникли фамилии Долгов, Долганов, Долгополов.

Менее очевидный, но возможный вариант — связь с диалектным словом «долг» в значении «должник». В некоторых регионах Долгуем называли человека, который много задолжал. Однако эта версия уступает первой по вероятности: прозвища по физическим признакам встречаются в русской ономастике гораздо чаще, чем по финансовому положению.

С точки зрения словообразования, фамилия относится к типичному патронимическому типу на -ев. Суффикс -ев присоединялся к основам на мягкий согласный или на -й. Прозвище Долгуй (где -уй — характерный для северных и сибирских говоров суффикс, образующий прозвища: Вертуй, Болтуй) дало форму Долгуев — «сын Долгуя».

Географически фамилия встречается в разных регионах, но заметна концентрация в Поволжье и на Урале. В архивных документах XVII–XVIII веков упоминаются крестьяне и посадские люди с этой фамилией — например, в переписных книгах Казанского уезда. Социальный состав носителей был преимущественно крестьянским и мещанским, дворянских родов Долгуевых не зафиксировано.

Интересно, что у фамилии есть однокоренные варианты с другим суффиксом: Долгунов (от Долгун) и Долганов (от Долган). Все они восходят к той же основе, но различаются диалектными окончаниями прозвищ. Долгуев — одна из форм, где исходное прозвище сохранило суффикс -уй, что делает её более архаичной по звучанию.