Фамилия Марзаев — тюркского происхождения, в основе лежит имя или прозвище Марза. Это усеченная форма от Марзабек, Марзали, где первая часть восходит к арабскому «марз» — «граница, рубеж» (в переносном смысле «защитник границ»). Вторая часть — «бек» (господин) или «али» (возвышенный) — со временем отпала, и осталось краткое Марза. Фамилию образовали по русской модели с патронимическим суффиксом -ев (вариант -ов после мягкого согласного), то есть «сын Марзы».

Среди осетин, ингушей и чеченцев фамилия Марзаев встречается особенно часто. У вайнахов имя Марза нередко давали с пожеланием, чтобы ребенок стал «стражем», «защитником» своего рода. В осетинской среде возможна иная этимология: от слова «марз» — «нежный, ласковый», но это менее вероятно, так как тюркские заимствования в кавказских именах преобладают.

Носители фамилии Марзаев — в основном потомки горцев, у которых фамилии закрепились позже, чем в центральной России, часто в XIX веке при документальном оформлении. Встречается вариант Марзаев с ударением как на последний, так и на второй слог — это зависит от местного говора. По сословной принадлежности предки могли быть как рядовыми общинниками, так и воинами, охранявшими границы аулов.

Редкость фамилии в том, что её базовая форма Марза почти не сохранилась как самостоятельное имя за пределами Кавказа, а в русском именослове не прижилась. Поэтому Марзаевых можно встретить преимущественно в Ингушетии, Чечне, Северной Осетии и среди выходцев из этих регионов.