Фамилия Пасысаева — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а, скорее всего, искажённое тюркское прозвище. Судя по структуре, это женская форма фамилии (Пасысаев), а её носительницы — русские или ассимилированные потомки выходцев из тюркоязычной среды.

Корень «Пасысай» (или «Пасыса») явно восходит к тюркскому «пасы» (или «басы») — «голова», «вершина», «главный». Вторая часть «-сай» — распространённый тюркский компонент, означающий «овраг», «русло», «речка» (сравните: Аксай, Карасай). Вместе «Пасысай» могло означать «главный овраг» или «верховье речки» — типичное географическое прозвище, которое давали человеку, жившему у такого урочища.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования: «чей?» — Пасысаев, то есть сын или потомок Пасысая. Такая адаптация характерна для XVI–XVIII веков, когда тюркские фамилии массово русифицировались. Вероятно, предок Пасысаевых был выходцем из татарских, башкирских или ногайских земель, носившим прозвище по месту жительства.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским «пас» (смотреть, пасти) или «пасы» (пастух). Тогда Пасысай — «пастуший овраг», а фамилия указывает на занятие предка. Однако географическая привязка встречается в тюркских прозвищах чаще.

Фамилия крайне редкая. В открытых источниках нет сведений о дворянских корнях или массовом распространении. Скорее всего, она локальна: могла закрепиться в одном селе или у одной семьи, перешедшей в православие.