Фамилия Гусейнаев образована от имени Гусейнай — уменьшительной формы арабского имени Хусаин (в диалектном произношении — Гусейн). Имя Хусаин означает «красивый, хороший», а в мусульманской традиции его часто давали одному из мальчиков-близнецов (второго нарекали Хасаном). Уменьшительный суффикс -ай характерен для тюркских и кавказских языков: он придаёт имени ласкательный оттенок. Таким образом, Гусейнай — это не просто «маленький Гусейн», а скорее «Гусейн, которого ласково называли домашние».

Фамилия сложилась по русской модели: к основе Гусейнай добавили патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Буквально Гусейнаев — «сын Гусейная», то есть потомок человека, носившего это уменьшительное имя. Встречаются и другие варианты написания: Гусейнов, Гусейнанов, а также формы с тюркским компонентом Гусейнаев-оглы, где -оглы переводится как «сын». Однако в русской среде закрепился именно вариант с русским суффиксом.

Географически фамилия чаще всего встречается у народов Дагестана, Чечни и других регионов Северного Кавказа, где имя Гусейн (Гусейнай) было распространено под влиянием арабской и тюркской культур. Встречается она и у азербайджанцев, но там типичнее форма Гусейнов или Гусейнзаде. Фамилия Гусейнаев — пример того, как восточное имя обрастает русским окончанием, сохраняя при этом исходное значение: «красивый», «достойный», «тот, кого назвали в честь внука пророка».