Фамилия Мустахаева — женская форма фамилии Мустахаев, и её разумнее разбирать с мужского варианта. В основе лежит тюркское мужское имя Мустахай, которое, в свою очередь, восходит к арабскому «мустахайй» — «стыдливый», «скромный», «стеснительный». В мусульманской культуре такое имя давали с пожеланием, чтобы человек обладал чувством такта и совестливостью. Суффикс -ев указывает на русскую модель патронимической фамилии: «сын Мустахая» или «из рода Мустахая». Форма на -аева — это уже русское грамматическое окончание для женщин, закрепившееся в документах.

Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья и Предуралья, особенно к Татарстану и Башкортостану, а также встречается у казахов. В тюркской среде имя Мустахай не было самым распространённым, поэтому фамилия Мустахаев — довольно редкая. Её носители, скорее всего, потомки людей, получивших фамилию по имени отца или деда в XIX — начале XX века, когда у башкир, татар и других народов начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу.

Если смотреть на словообразовательную модель, то здесь нет сложных суффиксов, характерных для русских фамилий от прозвищ (-ин, -ский). Это типичный пример, когда тюркское имя просто «обрусело» через добавление -ев. Встречаются и однокоренные фамилии: Мустаханов, Мустахин — они могли образоваться от тех же корней, но с разными диалектными вариантами имени.

Никаких документальных подтверждений о дворянском происхождении или принадлежности к конкретному сословию у этой фамилии нет. Скорее всего, предки были крестьянами или ремесленниками, жившими в сельской местности. Фамилия не попала в списки известных исторических деятелей, что типично для поздних и локальных ономастических образований.