Фамилия Рустаева образована от мужского имени Рустай, которое, в свою очередь, восходит к тюркскому имени Рустам. Имя Рустам широко известно благодаря персидскому эпосу «Шахнаме»: это имя легендарного богатыря, защитника Ирана. В тюркских языках оно прижилось и видоизменилось: утрата конечного «м» и переход в форму Рустай — характерный процесс для народной речи. Таким образом, Рустай — это сокращённая, бытовая форма имени Рустам, а фамилия Рустаева буквально означает «потомок Рустая».

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от основ, оканчивающихся на мягкий согласный или й. В данном случае основа «Рустай» дала форму «Рустаев» для мужчин и «Рустаева» для женщин. Эта модель стандартна для фамилий, возникших в XVI–XIX веках в среде русского и обрусевшего нерусского населения. Если бы фамилия сохранила исходную тюркскую форму, она могла бы звучать как Рустамов (от имени Рустам), но через промежуточное имя Рустай мы получили именно Рустаева.

Географически фамилия встречается в регионах, где исторически соседствовали русские и тюркские народы: в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири. Носители фамилии могли быть выходцами из татарских, башкирских или казахских родов, принявшими православие и русифицировавшими фамилию. Встречается она и у русских, чьи предки взяли фамилию по прозвищу Рустай, данному за крепость, силу или упрямство — по аналогии с былинным героем.

Редкость фамилии в том, что она сохранила промежуточную форму имени, не став стандартной «Рустамов». Это указывает на конкретный диалект или местную традицию произношения, где имя сократили, а не просто прибавили суффикс к полной основе. Для генеалогического поиска это подсказка: предки носителя фамилии, скорее всего, жили в среде, где тюркские имена перерабатывались на русский лад в быту, а не через официальные документы.