Фамилия Кенжалыев — редкая и составная. Её основа — мужское имя Кенжалы (встречается вариант Кенжали), которое, в свою очередь, сложено из двух частей. Первая часть — древнетюркское слово «кенже». У него непростая история: исходный корень ken означал «затем, после», но со временем значение сместилось в сторону «младший, последний». Так называли самого младшего ребёнка в семье, позднего по рождению. Вторая часть — арабское имя Али, которое значит «высокий, возвышенный, обладающий высоким достоинством». Соединившись, эти два смысла дали имя со значением вроде «младший (или драгоценный) Али».

Модель образования фамилии проста: к имени Кенжалы добавили русский патронимический суффикс -ев, который в тюркских фамилиях часто присоединяли к основам, оканчивающимся на гласный. Так имя отца превратилось в фамилию потомков. По своему типу это типичная «именная» фамилия, каких много у народов, входивших в состав Российской империи.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла произойти от топонима Кенжалы. Местечко с таким названием действительно есть в Казахстане. В этом случае фамилия указывала бы не на имя предка, а на его родную местность. Однако для фамилий на -ев такая модель встречается реже, чем образование от личного имени.

Суффикс -ев, а не более привычный -ов, здесь объясняется фонетикой: после мягкого согласного (звук [л'] в основе Кенжалы) по правилам русской грамматики пишется -ев. Никакой дополнительной смысловой нагрузки этот суффикс не несёт, он лишь оформляет фамилию как принадлежность к роду.

В ономастических справочниках фамилия Кенжалыев не зафиксирована как широко распространённая. Она встречается в основном в среде казахов, а также у народов, говорящих на тюркских языках. Носители фамилии, скорее всего, происходят из регионов, где были сильны мусульманские и тюркские традиции имянаречения.