Фамилия Лунаева образована от мужского прозвища или имени Лунай. В русской ономастике суффикс -ай характерен для прозвищ, образованных от глагольных основ: он указывает на деятеля, склонного к определенному действию или состоянию. Сравните: Ломай, Стреляй, Болтай. В основе фамилии, скорее всего, лежит глагол «лунать» — в диалектах это слово означало «глядеть, таращить глаза», «зевать по сторонам», «шататься без дела». Прозвище Лунай могли дать человеку рассеянному, ротозею или, наоборот, тому, кто любил поглазеть на что-то необычное. Менее вероятна связь с небесным светилом: форма «Лунай» нехарактерна для производных от существительного «луна» (там ожидались бы Лунин, Лунаткин, Лунашов). Фамилия зафиксирована в Поволжье и на Урале, что типично для прозвищ, записанных в XVI–XVII веках при освоении новых земель. Женская форма Лунаева — это вариант от мужской Лунаев, где суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Луная».