Фамилия Парай — редкий случай, когда географический ключ важнее морфологического разбора. В русском ономастиконе она почти не встречается, а её носители, судя по данным переписей, сосредоточены в основном на западе и юго-западе России, а также в Беларуси. Это сразу наводит на мысль о польском или украинском следе, где фамилия звучит привычнее.

С точки зрения словообразования, фамилия Парай — это чистая основа без суффикса, что нетипично для великорусской модели. Такие бессуффиксные фамилии (сравните: Коваль, Гай, Скрып) в русском языке чаще всего результат украинского или белорусского влияния. Основа, скорее всего, восходит к глаголу «парати» или «парити», который в южнорусских и западных говорах означал «сильно пахнуть, чадить, дымить». Прозвище Парай могли дать человеку, который постоянно что-то жёг, курил, работал с дымом — например, смолокуру, углежогу или просто кузнецу, чья кузница всегда была окутана дымом.

Версия, связывающая фамилию с именем Парамон (через усечённую форму Пара), менее правдоподобна. Для кратких форм от Парамона в русской традиции типичны суффиксы: Парамонов, Парамошин, Парамша. Форма Парай без суффикса — скорее западнославянский или балтский способ адаптации имени, но для Парамона он нехарактерен.

Ещё один возможный, но спорный корень — литовское «parai» (гроздь, кисть). В пограничных с Литвой областях прозвище Парай могли дать сборщику ягод или виноградарю, но для центральной России эта версия экзотична.

Таким образом, наиболее вероятная картина: предок носителя фамилии Парай жил на западе современной Беларуси или в украинском Полесье, занимался ремеслом, связанным с огнём и дымом, и получил прозвище по своему занятию. Фамилия сохранила архаичную беспадежную форму, что говорит о её раннем закреплении — до того, как массовая паспортизация XIX века «пришила» бы к ней суффикс -ов или -ин.