Фамилия Дусаев происходит от татарского мужского имени Дусай. В основе этого имени лежит слово «дус» — «друг». Имя образовали, добавив к основе повелительный аффикс -ай. Получается, что имя Дусай буквально значило «будь другом» или «дружи». В XVI–XVII веках это имя было распространено у казанских татар.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: фамилию создали по русскому образцу, прибавив к основе Дусай патронимический суффикс -ев. Такая модель типична для фамилий, которые возникли в среде крещёных татар или в русско-татарском пограничье. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Дусаев — сын Дусая.

Есть и альтернативная версия, хотя она менее убедительна. В некоторых тюркских языках «дус» может означать «соль», но в контексте личных имён у татар эта версия не находит серьёзной поддержки. Основной и наиболее правдоподобной остаётся версия с «другом».

Географически фамилия Дусаев тяготеет к Волго-Уральскому региону, к историческим территориям расселения казанских татар. Встречается она и у башкир, и у чувашей, что объясняется общими тюркскими корнями и длительными культурными контактами. В русских документах фамилия фиксируется с XVIII–XIX веков, когда за татарскими родами начали закреплять фамилии по отцу.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии Дусаев в большинстве своём происходили из служилых татар, крестьян или торговцев. Сословная принадлежность сильно варьировалась в зависимости от региона, поэтому делать обобщение для всех Дусаевых рискованно.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает лучше понять структуру. Фамилия Дусаев стоит в ряду таких же образований, как Дусманов, Дускулов, Дусяков. Все они построены по одной схеме: тюркское имя или прозвище на «дус-» плюс русский суффикс. Но Дусаев выделяется тем, что его основа — готовое имя с повелительным аффиксом, а не сложное слово. Это делает фамилию более древней по происхождению среди однокоренных.

В написании фамилии возможны варианты: Дусаев, Дюсаев, Дюсяев. Разница в первой гласной (у/ю) связана с особенностями произношения в разных тюркских диалектах и с тем, как русские писцы записывали звучание на слух. В современном русском языке закрепился вариант Дусаев как наиболее частотный.