Фамилия Гусаева — женская форма, а её мужской вариант — Гусаев. По модели образования это типичная русская фамилия с суффиксом -ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на звук [ц]. В данном случае основа — «Гусай», от которой с помощью суффикса и окончания -а (для женщин) и было образовано семейное имя.

Корень фамилии восходит к прозвищу или личному имени Гусай. Самая прямая и распространённая версия — связь с тюркским словом «гус» или «гусь». В тюркских языках (татарском, башкирском, кумыкском) слово «гус» означает «птица», а «гусай» — уменьшительная или ласкательная форма, что-то вроде «гусёнок» или «птичка». Прозвище Гусай могли дать человеку за лёгкость, суетливость, любовь к разведению гусей или даже за внешнее сходство с этой птицей (например, длинная шея, белая кожа).

Вторая версия, менее вероятная, но возможная — происхождение от арабского имени Хусайн (Хусейн) через диалектное стяжение. В тюркской среде имя Хусейн нередко произносилось как «Гусейн» или «Гусай». В таком случае фамилия Гусаев (Гусаева) — это русифицированный вариант отчества от мусульманского имени. Однако эта гипотеза слабее: в фамилиях на -ев от имён на -ей (типа Гусейн → Гусейнов) обычно сохраняется полная форма, а стяжение в «Гусай» встречается редко и скорее как прозвищное переосмысление.

Географически фамилия Гусаева распространена в регионах с сильным тюркским влиянием — в Татарстане, Башкортостане, Дагестане, а также среди азербайджанцев. В русских документах XVIII–XIX веков такие фамилии часто фиксировали у крещёных татар или у кавказских народов, переходивших в православие. Таким образом, предки носительницы фамилии Гусаева с высокой вероятностью были тюркоязычными людьми, получившими прозвище по птице или по хозяйственному занятию — разведению гусей.