Фамилия Гулуев, вероятнее всего, имеет прозвищное происхождение и связана с бытом или внешностью предка. Основная версия отталкивается от осетинского слова «гуыл» — «маленький пирожок», «небольшой хлеб овальной формы». Если это так, то основатель рода мог быть пекарем: за ремесло он и получил прозвище Гулуй. Но не исключён и перенос по сходству: так могли прозвать полного, круглого человека, похожего на пирожок.

Есть и альтернативная гипотеза — от карачаево-балкарского «гулай», что значит «несообразительный человек». В этом случае прозвище указывало бы на особенность характера, а не на профессию или внешность. Обе версии имеют право на существование, хотя осетинская кажется более конкретной и привязанной к бытовой реалии.

Фамилия образована по стандартной русской модели с патронимическим суффиксом -ев, который присоединяется к основе на -й: Гулуй → Гулуев. Такая модель типична для фамилий, возникших в среде, где русская административная система оформляла прозвища нерусских народов Кавказа. Сама фамилия редкая, её географическое бытование скорее всего связано с Северной Осетией, Кабардино-Балкарией или Карачаево-Черкесией — регионами, где осетинский и карачаево-балкарский языки соседствуют.

Для сравнения: у адыгов встречаются прозвищные имена вроде Калашау («городской парень»), Хагур («худой, тощий») или Гучешау («сын кузнеца»). Гулуй вписывается в этот ряд — прозвище по занятию, внешности или характеру, которое затем закрепилось как фамилия.