Фамилия Пеняев образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Основой фамилии Пеняев послужило мирское имя Пеняй. Наличие второго, мирского, имени было своеобразной данью древней языческой традиции двуименности. Фамилия Пеняев образована от нецерковного имени Пеняй, которое восходит к коми-пермяцкому слову «пеня» - «досада, неудовольствие» или мокшанскому «пеняцямс» - «жаловаться». В данном случае, надеясь иметь красивого и здорового мальчика, родители назвали его Пеняй. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Пеняй, со временем получил фамилию Пеняев. О точном месте и времени возникновения фамилии Пеняев в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Пеняев представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.