Фамилия Машинаев — редкий случай, когда прозвище строится не от ремесла или внешности, а от бытового, почти шутливого действия. В её основе лежит глагол «машинать» — в диалектах русского языка это означало «делать что-то небрежно, наспех, кое-как» или же «махать, размахивать руками». Соответственно, Машинаем в народе могли прозвать суетливого, порывистого человека, который всё делал торопливо, либо того, кто имел привычку активно жестикулировать при разговоре.

Суффикс -ев указывает на типичную модель образования русских фамилий от прозвищ или имён, оканчивающихся на -ай. Машинай → Машинаев — буквально «сын Машиная» или «из рода Машиная». Фамилия не получила широкого распространения и встречается точечно, преимущественно в Поволжье и на Урале, что характерно для поздних крестьянских фамилий, закреплённых после отмены крепостного права. В центральных губерниях её почти нет.

Интересно, что в ономастике встречается и параллельная версия: основа могла восходить к тюркскому корню «маш» (быстро, проворно) или к диалектному «машина» в значении «хитрость, уловка». Однако первая, славянская версия — от «машинать» — выглядит убедительнее, так как фамилия органично вписывается в ряд однокоренных прозвищных фамилий вроде Махаев, Махалов, Машин. Тюркское влияние маловероятно из-за отсутствия характерных для таких заимствований фонетических переходов.

Сословно носители фамилии — почти наверняка крестьяне или мещане, поскольку дворянские роды с таким окончанием и такой семантикой не фиксируются. Встречаются единичные упоминания Машинаевых в метрических книгах Саратовской и Пермской губерний конца XIX века. Сегодня фамилия остаётся редкой, и её носители — потомки тех самых «торопыг» и «размахивателей», чьё прозвище закрепилось в официальном документе.