Фамилия Палеевы — это отчество второго порядка, то есть она образовалась от личного прозвища дальнего предка. В основе лежит прозвище Палей, а фамилия в форме Палеев закрепилась за его потомками. Сама модель с суффиксом -ев указывает на принадлежность: Палеев буквально значит «сын Палея», и такая схема типична для русских фамилий, сложившихся в XV–XVII веках.

С прозвищем Палей связано несколько версий, и главная из них ведет на юго-запад Руси. Палей — это русифицированная форма украинского прозвища Палiй, которое переводится как «поджигатель». Так могли назвать человека, по неосторожности или злому умыслу которого что-то сгорело. Вряд ли за таким прозвищем стоял профессиональный поджигатель — скорее, это была характеристика конкретного случая или вспыльчивого, «огненного» нрава. Менее вероятно, но тоже возможно, что Палеем дразнили мужчину с огненно-рыжими волосами — по аналогии с пламенем.

Есть и другая, более спокойная трактовка. Палей мог быть уменьшительной формой крестильных имён, популярных в простонародье. В этом случае за прозвищем скрывается одно из нескольких имен: Панкратий (от греческого «всевластный, всемогущий»), Пантелеймон (греч. «всемилостивый»), Павел (от латинского «маленький») или редкое Полиен (от греч. «многохвальный»). Сокращение длинных канонических имён до коротких бытовых форм — обычная практика, так что версия имеет право на существование, хотя уступает первой по распространённости.

Примечательно, что фамилия Палеев встречается и в среде русских старообрядцев, и у казаков, что говорит о её давнем бытовании в разных регионах. Но точное место и время возникновения назвать сложно: процесс формирования фамилий растянулся на столетия, и в каждом роду он шёл своим путём. Сегодня фамилия Палеевы остаётся памятником славянской письменности и культуры, сохранившим в себе память о прозвище, которому уже несколько веков.