Фамилия Панжаева образована от мужского имени Панжа, которое в прошлом было прозвищем или производной формой крестильного имени. В основе лежит тюркское слово «панжа» — «пять» или «пятерня, ладонь». В переносном смысле так могли называть человека с широкой, сильной ладонью, либо того, кто обладал властью «пятерни» — то есть был хватким, цепким, брал своё. Учитывая, что фамилия распространена среди народов, говорящих на тюркских языках (особенно в Средней Азии и на Кавказе), наиболее вероятно именно это объяснение.

Модель образования проста: к основе Панжа добавили суффикс -ев, который в русской традиции оформляет фамилии от основ, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный. Суффикс -ев, как и -ов, указывает на принадлежность: «сын Панжи» или «из рода Панжи». Фамилия Панжаева — женская форма, мужской вариант — Панжаев.

Менее убедительна версия, связывающая фамилию с иранским словом «пенджа» (пять), от которого происходит название области Пенджаб. В этом случае Панжа могло быть этническим прозвищем выходца из тех мест. Однако прямых подтверждений такой этимологии для фамилии Панжаева нет, и тюркский корень выглядит правдоподобнее.

В русском контексте фамилия Панжаева встречается редко, в основном в регионах с тюркским или кавказским населением. Носители фамилии могли быть ремесленниками, торговцами или крестьянами — точных сведений о сословной принадлежности предков не сохранилось. Фамилия не фиксируется в классических дореволюционных справочниках, что говорит о её сравнительно позднем оформлении или локальном бытовании.