Фамилия Гандуляев — случай, когда редкость формы подсказывает путь к разгадке. В ней нет суффикса -ов в чистом виде: основа «Гандуля» плюс типичный русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Это значит, что фамилию образовали от прозвища или имени Гандуля. Ключевой вопрос — что скрывается за этим тюркским по звучанию корнем «гандул»?

Самая вероятная версия ведет к тюркскому слову «гандул» (или «кандыл») — в ряде тюркских языков так называли трость, посох, иногда — кривую саблю. Прозвище Гандуля мог получить человек, который носил посох, опирался на трость (например, хромой или пожилой), либо владел характерным оружием. Суффикс -я в прозвище — уменьшительно-ласкательный или уничижительный (как Ваня, Петя), что в прозвищах часто передавало отношение к человеку: «маленький Гандул» или «Гандула-сын». В таком случае Гандуляев — «потомок того, кого звали Гандуля».

Менее убедительная, но возможная версия — от арабского имени Гандул (вариант Гандаль), которое встречается у народов Кавказа и Средней Азии. Тогда фамилия — просто русифицированный патроним от мусульманского имени. Однако для русской фамильной модели характернее образование от прозвища, а не от прямого заимствования имени, поэтому версия с «посохом» выглядит правдоподобнее.

Географическая привязка фамилии — в основном юг России и Северный Кавказ, особенно Ставрополье и Ростовская область. Это согласуется с тюркскими корнями: носители фамилии — потомки казаков или крестьян, впитавших местные тюркские прозвища. В XIX веке такие фамилии часто фиксировались у однодворцев и государственных крестьян южных губерний.

Сравните с однокоренными: Гандулов, Гандулин, Гандулян (армянский вариант). Все они редки, но тяготеют к одному ареалу. Гандуляев выделяется суффиксом -ев, который в русской традиции закрепился за фамилиями на -я, что и отличает его от более частых -ов.