Фамилия Гаялиев — один из тех редких случаев, когда корень почти наверняка указывает на тюркское или арабо-тюркское происхождение, но точное значение ускользает без привязки к конкретному языку. Основа «Гаяли» (или «Гаял») скорее всего восходит к личному имени Гаяли, которое в свою очередь могло образоваться от арабского «гаяль» — «опора», «поддержка», либо от тюркского «гая» (скала, утёс) с добавлением аффикса принадлежности. В любом случае, имя-основа несло положительный смысл: человек, на которого можно положиться, или твёрдый, как скала.

Модель образования фамилии типична для русской среды: тюркское или арабо-тюркское имя плюс русский патронимический суффикс «-ев». Это значит, что Гаялиев — буквально «сын Гаяли». В отличие от фамилий на «-ов», которые чаще встречаются у русских, форма на «-ев» тоже стандартна для русифицированных тюркских фамилий (сравните: Ахметов, Булатов, Набиев). Суффикс не несёт сословной окраски — такую фамилию мог получить и крестьянин, и купец, и служилый человек из татар, башкир, казахов или других тюркоязычных народов, перешедший в русское подданство или живший в смешанной среде.

Географически фамилия Гаялиев встречается в основном в Поволжье (Татарстан, Башкортостан), на Урале и в Западной Сибири — регионах, где веками соседствовали русские и тюркские общины. Встречаемость низкая: фамилия не входит в число распространённых, что говорит о сравнительно недавнем закреплении (вероятно, не раньше XVIII–XIX веков) или о локальном бытовании в одном-двух родах. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её можно найти в записях о татарских крестьянах и мещанах.

Спорных версий здесь немного. Иногда основу ошибочно связывают с арабским «гали» (дорогой, ценный), но это фонетически неточно: в фамилии слышен твёрдый «а» после «г», а не мягкий «али». Если бы исходным было имя Гали, фамилия звучала бы как Галиев — а это совсем другая, очень распространённая фамилия. Так что Гаялиев — самостоятельное образование, не вариант Галиева.

Для носителя фамилии главный вывод: предки, скорее всего, были тюркоязычными мусульманами (татарами, башкирами или казахами), которые приняли русскую фамильную модель. Имя Гаяли могло быть дано при рождении или как прозвище, подчёркивающее надёжность и твёрдость характера. Документальных сведений о знаменитых однофамильцах пока нет — фамилия остаётся локальной и редкой, что делает её особенно ценной для семейной истории.