Фамилия Пагеев — редкий случай, когда написание почти наверняка искажает звучание. Скорее всего, её основа — не «Пагей», а «Погей» или «Пагей» с ударением на второй слог, что указывает на тюркское или кавказское происхождение. Суффикс -ев (а не -ов) выдает основу на мягкий согласный или на -й: Пагей → Пагеев. В русской ономастике такое окончание характерно для фамилий, возникших в среде, где бытовали имена и прозвища с конечным -ей.

Самая правдоподобная версия возводит фамилию к тюркскому личному имени Багей или Пагей. В тюркских языках «бага» — «лягушка» (иногда как тотемное прозвище) или «баг» — «сад, виноградник». Однако для фамилии Пагеев более вероятна связь с именем Пага/Пагей, которое могло быть уменьшительной формой от Паглав (в осетинском и других иранских языках — «славный», «знаменитый»). В осетинской среде фамилии на -ев (Цагараев, Гаглоев) образуются от основ, оканчивающихся на гласный или -й, и Пагеев вписывается в эту модель. Подтверждением служит география: фамилия встречается в Северной Осетии, Кабардино-Балкарии и среди ставропольских ногайцев.

Менее вероятна, но допустима версия от греческого имени Пагий (от «пагос» — «холм, возвышенность»), которое могло попасть в русскую среду через греческое духовенство или купечество. В этом случае фамилия была бы редкой и привязанной к южным губерниям России. В пользу этой гипотезы говорит то, что греческие фамилии на -ев (Андреев, Георгиев) в русском языке нередко меняли ударение и написание.

Социальный контекст: фамилия Пагеев не дворянская (нет в «Бархатной книге» или списках столбового дворянства). Её носители, скорее всего, происходили из казачьих или крестьянских семей, живших на Северном Кавказе или в Закавказье. В метрических книгах XIX века Пагеевы значатся как государственные крестьяне или казаки Терского войска. Таким образом, фамилия — маркер этнического смешения и пограничья, где русская фамильная модель наложилась на местное имя.