Фамилия Гумаев образована от личного имени Гумай, которое имеет несколько версий происхождения. Основная гипотеза связывает его с арабским именем Хумай (Гумай) — так называют мифическую птицу счастья. Нарекая ребёнка таким именем, родители желали ему счастливой и долгой жизни. По другой версии, имя Гумай восходит к карачаевскому языку, где «гумай» означает «снежный гриф» — крупную хищную птицу. В этом случае имя могло даваться как пожелание силы, зоркости или независимости.

Словообразовательная модель фамилии простая: к основе Гумай добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Такая модель типична для фамилий, возникших в среде, где русская административная традиция оформляла имена и прозвища нерусских народов в фамилии. Поэтому Гумаевы могли быть потомками какого-либо Гумая — человека, носившего это имя.

Географически фамилия встречается в регионах Северного Кавказа, особенно среди карачаевцев и балкарцев, что подтверждает вторую версию. В то же время арабское происхождение имени не редкость для мусульманских народов России, поэтому обе гипотезы имеют право на существование, но карачаевская выглядит более привязанной к конкретному ареалу.

Фамилия Гумаев — редкая. В отличие от более распространённых Гумилёвых или Гуминых, она не попала в массовые списки дворянства или купечества, что указывает на её крестьянское или горское происхождение. В дореволюционных документах её носители, скорее всего, были простыми общинниками, а не знатными родами.