Фамилия Гугнавых стоит в ряду так называемых «застывших» родительных падежей множественного числа — на -ых/-их. Такая модель характерна для северных и сибирских регионов России, а также для части украинских говоров. Фамилия отвечает на вопрос «чьи?»: Гугнавых — из семьи Гугнавых. В центральной и южной России чаще встречается вариант Гугнавов, но форма на -ых сохраняет архаичное указание на принадлежность целому роду, а не одному человеку.

Основа фамилии — прозвище Гугнавый. В русских диалектах слово «гугнавый» имело два основных значения. Первое — «гнусавый», то есть человек, который говорит в нос, с гнусавым оттенком голоса. Второе, менее распространённое, — «картавый», «шепелявый». Прозвище давалось по заметной особенности речи: если человек произносил звуки нечисто, его могли прозвать Гугнавым. Такие «речевые» прозвища в старину были обычны — вспомним Заику, Шепеля, Картавого.

Слово «гугнавый» родственно древнерусскому «гугнивый» (гнусавый) и, вероятно, восходит к звукоподражательному корню, имитирующему невнятную, глухую речь. В некоторых говорах встречался и глагол «гугнать» — говорить невнятно, бормотать. Таким образом, прозвище Гугнавый могло закрепиться за человеком, чья манера речи выделялась на фоне окружающих.

Сословная принадлежность первых носителей фамилии, скорее всего, была крестьянской или посадской. Фамилии на -ых редко встречались у дворянства — они типичны для простого люда, особенно в северных уездах. Встретить Гугнавых можно было в Архангельской, Вологодской, Вятской губерниях, а также у казаков, где форма на -ых тоже была распространена.

Сегодня фамилия остаётся редкой. Её необычное звучание и прозрачная этимология делают её ценным примером того, как русская ономастика фиксирует живые черты диалектной речи, ушедшие из литературного языка.