Фамилия Пурнаева образована от мужского имени или прозвища Пурнай, а тот, в свою очередь, восходит к тюркскому слову «бурнай» или «пурнай» — так в некоторых диалектах называли трубу, дудку, рожок. В русских говорах слово «пурна» могло означать «ворчун» или «брюзга», но эта версия менее вероятна, так как фамилия явно тяготеет к южным и восточным регионам, где сильны тюркские заимствования. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Пурнаев — сын Пурная, то есть человека, которого прозвали за привычку играть на дудке или за громкий, трубный голос.

В ономастике фамилия Пурнаева стоит в ряду с однокоренными Пурнаков, Пурнышев, Пурнов. Все они редки и указывают на прозвищное происхождение, а не на крестильное имя. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные модели разбираются как типичные для тюркско-русского пограничья, где прозвища часто давались по музыкальным инструментам или звукоподражательным характеристикам. Например, в татарской среде «пурнай» — это пастуший рожок, что делает версию с музыкантом или пастухом наиболее правдоподобной.

Географически фамилия встречается в Поволжье, особенно в Самарской и Оренбургской областях, а также среди мордвы и чувашей, где тюркские элементы смешаны с финно-угорскими. Встречается вариант написания с двумя «н» — Пурнаев, но он редок и скорее всего результат ошибки переписчиков. Социально носители фамилии были в основном крестьянами или однодворцами, так как фамилия не встречается в дворянских родословных книгах.

Если искать конкретный исторический контекст, то в ревизских сказках XVIII века по Симбирской губернии упоминаются Пурнаевы, записанные как «служилые татары» — сословие, обязанное нести сторожевую службу на южных рубежах. Это ещё раз подтверждает тюркский корень и связь с военным или пастушеским бытом. Таким образом, предок-носитель фамилии скорее всего был человеком с громким голосом или музыкантом-дудочником, а сама фамилия — живое напоминание о звуках, которые когда-то сопровождали его жизнь.