Фамилия Мадыева образована от мужского имени Мады, которое в тюркских языках, скорее всего, является вариантом имени Мади. В основе лежит арабское имя Мади (ماضي) — «прошлый», «минувший», но в переносном значении «опытный», «бывалый». В казахском и татарском именослове это имя встречается как Мади, Мады, иногда с ударением на первый слог. Суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих) указывает на принадлежность: Мадыев — сын Мады, потомок человека по имени Мады.

Женская форма Мадыева — это либо фамилия замужней или незамужней женщины, либо, в старом быту, указание на то, что она из рода Мадыевых. В русской традиции фамилии на -ев/-ов закрепились в среде крещёных татар, башкир, казахов и других народов Поволжья и Средней Азии, принимавших православие или длительное время живших в контакте с русским населением. Однако Мадыева может быть и чисто казахской фамилией, если её носительница — казашка: там фамилии на -ев/-ов тоже распространены, но часто передаются без изменения по полу.

Редкость фамилии в том, что основа Мады не так частотна, как, скажем, Мадиев или Мадиев. Это может говорить о локальном бытовании: возможно, предки жили в одном ауле или селе, где имя Мады давалось в нескольких поколениях. С точки зрения словообразования, фамилия прозрачна и не вызывает споров — это классическая патронимическая модель, где суффикс -ев присоединён к основе на -ы.

Сословная принадлежность первых носителей не установлена, но, судя по распространённости подобных фамилий у татарских и башкирских крестьян и казахов, предки Мадыевых были, скорее всего, рядовыми общинниками, а не дворянами. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией нет, что только подтверждает её народное, бытовое происхождение.