Фамилия Гуацаев образована от прозвища Гуацай. В основе, скорее всего, лежит осетинское слово «гъуассæ», то есть «безволосый». Так могли назвать человека, у которого не росла борода или усы, либо того, кто рано облысел. Прозвище Гуацай закрепилось за родоначальником, а его потомки со временем стали Гуацаевыми.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для русских фамилий, возникших на Кавказе: к основе Гуаца- добавили фамильный суффикс -ев (вариант -ов после мягких и шипящих согласных). Суффикс указывает на принадлежность: «сын Гуацая» или «из рода Гуацая». Такая схема — осетинское прозвище плюс русский патронимический суффикс — встречается у многих фамилий осетинского происхождения, которые оформлялись в XIX–XX веках при записи в официальные документы.

Географически фамилия Гуацаев тяготеет к Северной Осетии, особенно к Дигорскому ущелью и прилегающим районам. В осетинской ономастике известны родственные фамилии с тем же корнем — Гуацаловы или Гуцаевы, но Гуацаев стоит несколько особняком из-за более редкого суффиксального оформления. Ударение в фамилии, как правило, падает на последний слог: Гуаца́ев.

Другие возможные версии происхождения менее убедительны. Например, связь с арабским «гуац» (сила, мощь) — маловероятна для осетинской среды. Вариант от грузинского слова «гваци» (сердце) тоже не находит надёжных подтверждений: в записях и переписях фамилия последовательно фиксируется в осетинских селениях, а не в грузинских. Так что версия с «безволосым» остаётся наиболее правдоподобной и простой.

Сведений о сословной принадлежности носителей фамилии в дореволюционный период нет. Скорее всего, предки были свободными горцами-земледельцами или скотоводами, как и большинство осетин из Дигории. Фамилия не встречается среди известных княжеских или дворянских родов Осетии, что тоже косвенно подтверждает её прозвищное, бытовое происхождение.