Фамилия Гулеевы (в мужском роде — Гулеев) почти наверняка имеет кавказские корни. Её основа — личное имя или прозвище Гулей, которое в тюркских и кавказских языках нередко означало «раб» или «слуга». Звучит неожиданно, но в традиционных обществах такое имя давали не в обиду, а как оберег: считалось, что «раб» (в смысле «слуга божий») проживёт долгую и счастливую жизнь, потому что злые духи не станут зариться на человека с «низким» именем. Это типичный пример охранительного, или обрядового, имени, которое должно было принести носителю здоровье, удачу и покровительство высших сил.

Фамилию образовали по русской модели с помощью патронимического суффикса -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или йот. В данном случае к основе Гулей добавили -ев, и получилось Гулеев — «сын Гулея». Такая схема была распространена на Кавказе и в Закавказье среди народов, которые входили в состав Российской империи: при переписях и составлении метрик местным жителям нередко давали фамилии, оформленные по русскому образцу, но от их собственных имён и прозвищ.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с древнерусским словом «гуль» — так в некоторых говорах называли глухой, отдалённый уголок, захолустье. В этом случае прозвище Гулей могли дать человеку из глухой деревни или, наоборот, замкнутому, нелюдимому. Однако с учётом географии бытования фамилии — она чаще встречается на Северном Кавказе и в Поволжье, чем в центральных русских областях, — версия с тюркско-кавказским именем-оберегом выглядит убедительнее.

Точно сказать, когда и где именно впервые появилась фамилия Гулеев, сейчас нельзя. Процесс её закрепления мог растянуться на десятилетия и не был привязан к одной местности — похожие прозвища могли независимо возникнуть в разных аулах и станицах. Окончательный ответ дадут только архивные генеалогические изыскания с привязкой к конкретным семьям.