Фамилия Петушкеев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти полностью сохранило свою исходную уменьшительную форму. В отличие от более привычных Петухов, Петушков или Петушенко, здесь мы видим суффикс -еев, который указывает на патронимическое происхождение: «чей?» — Петушкеев, то есть сын (или потомок) человека по прозвищу Петушок.

Но почему именно «Петушкеев», а не, скажем, «Петушков»? Дело в суффиксе -к- и последующей суффиксации. Прозвище «Петушок» в русских говорах могло иметь не только уменьшительное, но и пренебрежительное или шутливое значение — так называли задиристого, голосистого или хвастливого человека, этакого «петуха» в миниатюре. Однако форма «Петушкеев» говорит о том, что в основе лежит не просто «Петушок», а его производная форма — «Петушка» или «Петушко». В южнорусских и украинских говорах суффикс -к- активно использовался для образования имён и прозвищ: Петрушка, Гришка, Тишка. Аналогично: Петушка — человек, которого так прозвали, а его сын — Петушкеев.

Таким образом, этимология прозрачна: основа петух (птица, а позже — символ задиристости) → уменьшительное петушок → разговорная форма Петушка (с суффиксом -к-, как в «Ванька», «Петька») → фамилия Петушкеев. Фамилия, скорее всего, сформировалась в среде крестьян или посадских людей, где такие «уличные» прозвища были нормой. Суффикс -еев (вместо более распространённого -ов) указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный или на -й (Петушкей → Петушкеев), что тоже типично для южнорусских говоров.

Интересно, что фамилия Петушкеев почти не встречается в центральных и северных областях России — её ареал тяготеет к югу (Курская, Белгородская, Воронежская области) и к бывшим малороссийским землям. Это дополнительно подтверждает версию о происхождении из южнорусской ономастической традиции, где фамилии на -еев (а также на -инов, -енков) встречаются чаще, чем в среднерусской полосе. С точки зрения сословной принадлежности, носители фамилии были, вероятнее всего, государственными или помещичьими крестьянами — дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано.