Фамилия Науалиев — редкая, и её происхождение напрямую связано с тюркскими языками, скорее всего, казахским или башкирским. В основе лежит личное имя Науали, которое, в свою очередь, восходит к арабскому имени Науаль (Nawal). В арабском языке это слово означает «дар», «подарок» или «достижение цели». Таким образом, имя Науаль несли в себе пожелание ребёнку быть желанным даром для семьи и добиваться успеха в жизни.

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к основе имени Науали добавили русский патронимический суффикс -ев. Этот суффикс в XIX–XX веках активно использовался при русификации фамилий, особенно в среде казахов, татар и башкир, когда документы оформлялись на русском языке. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «Науалиев» буквально значит «сын Науали» или «из рода Науали».

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, где ударение часто падает на суффикс, в фамилии Науалиев ударение, скорее всего, сохраняется на втором слоге: Нау́алиев, как и в исходном имени. Это особенность, которая помогает отличить её от искусственно переделанных вариантов.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Казахстану, реже встречается у башкир и татар. Встречаемость очень низкая, что говорит о том, что родоначальник был конкретным человеком, а не носителем распространённого имени. Поскольку имя Науаль в тюркской среде не было массовым (в отличие, скажем, от Ахмета или Мурата), фамилия Науалиев осталась локальной, не раздробившись на множество ветвей.

Социальный контекст прост: предки носителя фамилии — скотоводы, земледельцы или ремесленники из аула, получившие фамилию при советской паспортизации в 1920–1930-е годы. Никакого дворянского или княжеского происхождения здесь нет, что для тюркских фамилий с прозрачной основой — норма.