Фамилия Кысаев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если не привлекать тюркские языки, её можно попытаться прочитать по-русски: корень «кыс» наводит на мысль о «кысаться» (диалектное — скупиться, жадничать) или о звукоподражательном «кыс-кыс» (подзывание кошки). Однако ни то, ни другое не объясняет суффиксальную модель, и, скорее всего, перед нами фамилия, образованная от тюркского имени или прозвища.

Вероятнее всего, основа «Кысай» восходит к тюркскому мужскому имени Кысай (или Кисай). В татарском, башкирском, казахском и других тюркских языках имя Кысай могло означать «коротышка», «малорослый» или быть вариантом имени с корнем «кыс» — «давить», «сжимать», что в переносном смысле давало прозвище настойчивому, упрямому человеку. Фамилия образована по русской модели: к основе «Кысай» добавили патронимический суффикс «-ев», который в русском языке закрепился за фамилиями, оканчивающимися на согласный или «й». То есть Кысаев буквально означает «сын Кысая».

Географически фамилия встречается среди татар, башкир, а также в среде народов Северного Кавказа, где тюркские имена были распространены. В русских архивных записях она редка и могла фиксироваться в искажённых формах (Кисаев, Кысайев). Социальный контекст прост: предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или служилыми людьми тюркского происхождения, принявшими православие или жившими в смешанных регионах.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что Кысаев стоит в одном ряду с Кысановым, Кысовым, Кыскаевым — все они имеют тюркскую основу и суффикс -ев/-ов, что типично для фамилий, возникших в Поволжье, Приуралье или на юге России в XVII–XIX веках. Ударение в фамилии, судя по аналогии, падает на второй слог: Кыса́ев.