Фамилия Паллаев — одна из тех, что ставит исследователя перед выбором между двумя равновероятными объяснениями. В первом случае её основа — крестильное имя, во втором — прозвище, и обе версии имеют под собой лингвистическую и историческую почву.

Первый и самый очевидный путь: фамилия образована от канонического имени Палладий. В святцах это имя носил несколько раннехристианских святых, а в переводе с греческого «палладион» означает «статуя Афины Паллады», то есть защитница, оплот. В русской народной среде полное имя сокращалось до просторечных форм Паллай или Палай. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Паллаев — «сын Паллая». Такая модель типична для фамилий, образованных от имён на -ай, -ей, -ий (ср. Андреев от Андрей, Матвеев от Матвей).

Вторая версия связана с мирским прозвищем Паллай. В южнорусских и украинских говорах «палать» означало «гореть, пылать», а «паллай» — «тот, кто палит, жжёт». Прозвище могли дать либо человеку с рыжими волосами (как огонь), либо кузнецу или смолокуру, чья работа связана с огнём. Эта версия подкрепляется тем, что фамилия Паллаев встречается в основном на территории бывшей Черниговской губернии и в Поволжье — в регионах, где были сильны традиции прозвищ по ремеслу или внешности.

В пользу первой версии говорит распространённость фамилии среди духовенства: в XIX веке семинаристы нередко получали фамилии от имён святых, и Паллаев мог быть «искусственной» фамилией, данной при поступлении в училище. Однако в крестьянской среде, где фамилии закрепились позже, скорее работала вторая модель — от прозвища.

Таким образом, Паллаев — фамилия неоднозначного происхождения, но в обоих случаях её носитель — потомок человека, которого либо нарекли в честь святого Палладия, либо прозвали за сходство с огнём или за ремесло, связанное с жаром.