Фамилия Касаев чаще всего восходит к мужскому имени Касай (встречается и вариант Косай). В основе имени лежит арабское словосочетание «коус аи» — «изогнутый полумесяц». Это имя давали в мусульманских семьях, и от него через отчество образовалась фамилия по модели, типичной для тюркских и кавказских народов: имя + русский суффикс -ев.

По данным исторических источников, Касаевы — род ногайских князей. Родословная возводит их к Касаю, которого называют сыном Ногая — легендарного основателя Ногайской Орды. В документах XV века зафиксирован уход этого Касая в Кабарду, что связывает фамилию с историей Северного Кавказа и переселениями знати.

В XIX веке род Касаевых жил на Кубани. Известно, что они принимали у себя барона и генерал-лейтенанта Федора Федоровича Торнау — русского разведчика, автора записок о Кавказе. Этот факт указывает на заметное общественное положение кубанских Касаевых: вряд ли простые крестьяне принимали генерала.

Словообразовательная модель проста: основа «Каса(й)» и суффикс -ев, который в русской традиции закрепился за фамилиями нерусского происхождения (ср. Ахмадеев, Юсупов — там -ов, но после мягких основ и основ на -й пишется -ев). Вариант написания «Косаев» тоже встречается, но реже: он отражает диалектное произношение или небрежность записи в документах.

Таким образом, фамилия Касаев — не случайное прозвище, а родовой знак, уходящий корнями в ногайскую знать XV века. Её носители — потомки княжеского рода, осевшего на Кавказе, а затем на Кубани.