Фамилия Машкаев — редкий пример, где суффикс -ев указывает не на «сына человека по имени Машкай», а на принадлежность к местности или прозвищу с тюркским корнем. Основа «машка» в тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) имеет несколько значений: «мешок», «сума», а также переносное — «толстый, неповоротливый» или «скупой». Вторая версия отсылает к диалектному русскому слову «машка» — так в некоторых областях называли самку коня (кобылу) или просто грубую, крупную женщину. Оба значения могли стать прозвищем, которое затем закрепилось за потомками.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Если бы фамилия происходила от имени Машкай (гипотетического уменьшительного от Матвей или Макар с тюркским аффиксом), она писалась бы через -ов: Машкайов. Суффикс -ев появляется, когда основа оканчивается на мягкий согласный или -й. В фамилии Машкаев финальный звук основы — твёрдый, поэтому написание через -ев — либо результат поздней орфографической ошибки (путаница суффиксов в документах), либо указание на то, что исходное слово звучало как «Машкай» (с йотом на конце) и фамилию записали по правилу: Машкай → Машкаев.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Предуралью: чаще всего встречается у русских в Самарской, Оренбургской областях, а также у татар и башкир. Это говорит о том, что предки носителя фамилии жили на стыке славянского и тюркского миров, где прозвища легко переходили из одного языка в другой. В дореволюционных переписях Машкаевы могли числиться как государственные крестьяне, реже — как мещане. Сословная принадлежность, как правило, средняя или низшая: фамилия не встречается в дворянских родословных книгах.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Машков, Машкин, Машуков) показывает, что Машкаев — наиболее редкий вариант. Если Машков и Машкин очевидно происходят от имени Матвей или Мария (через уменьшительные формы), то Машкаев стоит особняком: его тюркский оттенок почти не оставляет сомнений в том, что предок носителя получил прозвище не по имени, а по внешности или характеру.