Фамилия Долгуева образована от прозвища Долгуй, а оно, в свою очередь, — от прилагательного «долгий». В древнерусском языке это слово имело два основных значения: «длинный» (о росте, предмете) и «продолжительный» (о времени). Скорее всего, прозвище Долгуй давали человеку высокого роста, долговязому. В говорах у слова «долгий» были и другие оттенки: так могли назвать медлительного, «тягучего» человека или того, кто долго не отдавал долги. Но первая версия — самая прямая и распространённая.

По модели образования фамилия относится к типичному для русской ономастики патрониму на -ев. Суффикс -ев присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или -й: Долгуй → Долгуев. Фамилия Долгуева — это форма женского рода или родительного падежа (в значении «жена Долгуева» или «из семьи Долгуевых»), но в современном бытовании она закрепилась как неизменяемая фамилия для женщин.

В исторических документах фамилия встречается нечасто, что говорит о её относительно локальном распространении. Основные очаги бытования — северные и центральные регионы России, особенно бывшие Новгородские и Вятские земли, где прозвища, описывающие внешность, были особенно популярны. Встречается и вариант Долгаев — от прозвища Долгай, но Долгуев — более архаичная форма, сохранившая старую основу.

Интересно, что фамилия Долгуев стоит в ряду однокоренных: Долгов, Долгих, Долгополов, Долгорукий. Но если Долгов чаще связывают с долгом (имущественным), то Долгуев — почти всегда с ростом. Социальный состав носителей был преимущественно крестьянским: прозвище давали в деревне, и оно переходило по наследству без изменения. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.