Фамилия Сагадаев чаще всего ведет к тюркскому прозвищу или имени Сагадай. В основе лежит слово «сагадак» (или «саадак») — так в тюркских языках называли колчан для стрел, а иногда и весь набор вооружения всадника: лук, стрелы и налучье. «Сагадай» могло быть прозвищем меткого стрелка, лучника, либо человека, который изготавливал или продавал такое снаряжение. В русских говорах слово закрепилось в формах «сагайдак» и «сагайдачный», отсюда же фамилия Сагайдачный, известная по гетману.

Фамилия образована по продуктивной русской модели: прозвище Сагадай плюс типичный патронимический суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность: Сагадаев буквально — «сын Сагадая». В отличие от фамилий на -ов, здесь суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или й.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским регионам, а также к территориям, где исторически было активно тюркское влияние: Рязанская, Тамбовская, Астраханская области, отчасти Дон и Кубань. Встречается и у татар, башкир, ногайцев, что неудивительно — у этих народов слово «сагадак» тоже в ходу.

Стоит упомянуть спорную версию, которая выводит Сагадаева напрямую от монгольского имени Сагадай (от «сагаан» — белый, светлый). Гипотеза слабая: в русских документах фамилия фиксируется именно в форме с «а» во втором слоге, а монгольское имя дало бы скорее Сагаданов или Сагаадаев. Тюркский колчан — объяснение и проще, и надежнее.

В дореволюционных источниках Сагадаевы встречаются среди однодворцев и казаков. У казаков прозвище, связанное с оружием, было особенно естественным. В дворянские родословные книги фамилия не попала, так что предки носителей — скорее всего, служилые люди по прибору или государственные крестьяне.