Фамилия Мамасуев происходит от имени Мамасуй, которое, в свою очередь, является одной из народных форм церковного имени Мамас. Такое имя носил христианский великомученик из Каппадокии (историческая область на территории современной Турции). В русской традиции полные имена нередко сокращали или переделывали на бытовой лад, и имя Мамас превратилось в Мамасуй — по той же модели, по какой, к примеру, имя Фаддей дало форму Фаддей, а имя Кузьма — Кузьма с вариантами. Человек, которого в семье или в деревне звали Мамасуем, становился родоначальником: его дети записывались как «Мамасуевы дети», а закрепившаяся фамилия стала передаваться по наследству.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Мамасуев буквально значит «сын Мамасуя». Это стандартная русская патронимическая модель, характерная для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа имени заканчивается на -уй, поэтому появляется суффикс -ев, а не -ов.

О точном месте и времени возникновения фамилии сейчас говорить сложно — процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, с XV по XVII век, и шёл неравномерно в разных слоях общества. Можно предположить, что фамилия Мамасуев закрепилась в среде крестьян или посадских людей, где имя Мамас и его производные встречались чаще, чем в дворянской среде. Встречаемость фамилии невысокая, что неудивительно: имя Мамас и его формы никогда не были широко распространены, а значит, и число носителей такой фамилии остаётся небольшим.

Если разбирать словообразовательную модель, то фамилия Мамасуев стоит в одном ряду с такими редкими патронимами, как Мамаев (от имени Мамай) или Мамашев (от имени Мамаш). Однако в отличие от них, основа Мамасуй содержит суффикс -уй, который в древнерусских именах и прозвищах мог придавать оттенок ласкательности или просторечности. Таким образом, фамилия Мамасуев — не просто калька с календарного имени, а живой след того, как церковное имя перерабатывалось в повседневном общении и в итоге дало начало редкому родовому прозванию.