Фамилия Колюкаев — редкий образец русской фамилии, в основе которой лежит не имя, а прозвище, связанное с народными верованиями и бытом. В отличие от большинства фамилий на -ов, образованных от крестильных имён, эта отсылает к конкретной деятельности или свойству человека.

Скорее всего, фамилия происходит от прозвища Колюкай. Самая интересная версия связывает его с «колюка-травой» (известной также как «кликун-трава»). В старину листьями этого растения окуривали заговорённые ружья, а в древности — стрелы, с которыми охотники шли на промысел: считалось, что после этого добыча не сможет уйти от меткого выстрела. Таким образом, Колюкаем могли называть знахаря или ведуна, который знал нужные заговоры и умел обращаться с этой травой. Это придаёт фамилии оттенок сакральности и связи с дохристианскими обрядами.

Менее вероятная версия возводит прозвище к глаголу «колоть». В переносном смысле Колюкаем могли называть человека нерадушного, нелюдимого и замкнутого, либо, наоборот, язвительного и колкого на язык. Однако прозвище могло указывать и на ремесло: так могли прозвать мясника, который колол скот. Из этих двух трактовок первая — знахарская — выглядит более правдоподобной для образования фамилии, так как она уникальна и менее тривиальна, чем указание на характер или профессию.

По модели образования фамилия типична для центральной России: суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или й (Колюкай → Колюкаев). О точном месте и времени возникновения фамилии сейчас говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был длительным и не всегда фиксировался документально. Тем не менее, Колюкаевы — это замечательный памятник славянской письменности и культуры, сохранивший в себе отголосок старинных верований и народной магии.