Фамилия Пакшаев образована по прозвищной модели с помощью суффикса -ев, который указывает на принадлежность: сын Пакшая. Основа фамилии — прозвище Пакшай, которое, скорее всего, происходит от диалектного слова «пакша». В русских говорах, особенно в северных и сибирских, «пакша» — это левша, то есть человек, который лучше владеет левой рукой. Прозвище могли дать не только за природную леворукость, но и за привычку делать всё не так, как принято, или за неловкость, своеобразную «криворукость». В некоторых регионах «пакшей» называли также неуклюжего, неповоротливого человека.

Менее распространённая версия связывает фамилию с тюркскими корнями. В тюркских языках есть слово «пакша» (или «бакша») со значением «смотритель», «надзиратель», а также «писарь» или «учитель» (ср. «бакши»). Однако для фамилий с суффиксом -ев, распространённых в центральной России, тюркская основа менее типична, чем славянское диалектное прозвище. Версия с левшой выглядит правдоподобнее, учитывая, что фамилия встречается преимущественно в регионах с русским населением, например, в Поволжье и на Урале.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный или «й» (Пакшай). В старых документах написание могло колебаться: Пакшаев, Пакшаевъ, реже Пакшов. Сословная принадлежность носителей была разной: от крестьян до мещан, но фамилия не относится к дворянским или княжеским — её основа слишком бытовая и конкретная, не связанная с географическими названиями или церковными именами.