Фамилия Гамзагаев — один из тех случаев, когда географический и языковой контекст важнее попыток разобрать фамилию по частям. Она явно восходит к арабскому имени Гамза (Хамза), которое означает «лев» или «сильный». Однако суффикс -гаев смущает: в русской модели типично было бы Гамзаев (от Гамза) или Гамзатов (от Гамзат). Тут мы видим нехарактерный для славянской ономастики элемент «-га-», который выдает тюркскую или кавказскую языковую среду.

Скорее всего, фамилия сложилась в среде кумыков, аварцев или других народов Дагестана, где имя Гамза (Хамза) давало производные формы вроде Гамзага, Гамзагай. Суффикс -гай в некоторых тюркских и кавказских языках — это уменьшительно-ласкательный или патронимический формант. То есть Гамзага — это «маленький Гамза» или «сын Гамзы». А уже от этого прозвища в русской канцелярии, при фиксации фамилий в XIX — начале XX века, стандартно добавили русский суффикс принадлежности -ев (поскольку основа кончалась на согласный). Получилось: Гамзага + ев = Гамзагаев.

Версия, что основа — тюркское слово «гамза» (какой-либо предмет или действие), маловероятна: имя Хамза (Гамза) чрезвычайно распространено в исламском мире, и именно от него образовано большинство похожих фамилий у народов Кавказа и Поволжья. Носители фамилии Гамзагаев сегодня чаще всего встречаются в Дагестане, Чечне и среди аварской диаспоры. Это указывает на то, что предки, скорее всего, были горцами, мусульманами, и фамилия закрепилась за родом, основатель которого носил имя Гамза с местным ласкательным суффиксом. Сословной принадлежности по одной фамилии определить нельзя: среди горцев были и уздени (свободные общинники), и беки, и простые крестьяне — фамилия не указывает на знатность, а только на имя родоначальника.