Фамилия Санай — редкий случай, когда внешняя простота обманчива. В ней всего пять букв, нет типичного русского суффикса, и это сразу подсказывает, что перед нами не исконно славянская фамилия, а скорее всего заимствованная или искусственно оформленная. Чтобы понять её происхождение, нужно отбросить шаблонные поиски корня «сан» и посмотреть на географию и модели образования.

Самый вероятный путь — тюркское или кавказское происхождение. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) слово «сана» означает «число», «счёт», а также «сознание», «ум». Прозвище Санай могли дать человеку расчётливому, умному или, наоборот, тому, кто вёл учёт (счетоводу, казначею). Суффикс -ай в тюркских именах часто образует ласкательные или уменьшительные формы: например, Санай — «мой ум», «мой счёт». Встречается и осетинская версия: там Санай — одна из форм имени Сана, восходящего к имени святого или к древнему родовому имени. В таком случае фамилия просто фиксирует имя предка без дополнительных суффиксов.

В русском контексте фамилия Санай могла появиться двумя путями. Первый — через крещёных татар или башкир, у которых фамилии нередко записывались в форме чистой основы (без -ов/-ев). Второй — как искусственное образование в советское время, когда при паспортизации могли записать прозвище или дохристианское имя в том виде, в каком его услышали. Именно отсутствие суффикса — главная улика: если бы фамилия была русифицирована, мы бы видели Санаев или Санайкин. Сохранение формы Санай говорит о том, что носители долго жили в среде, где русская модель фамилии не была обязательной, например, в национальных республиках или среди казачества, где фиксировали прозвища «как есть».

Встречается фамилия в Татарстане, Башкортостане, в Осетии, а также среди казанских татар, переселившихся в Сибирь. Встречаются единичные носители в западных областях Украины — там это может быть транслитерация еврейской фамилии Санай (от ивритского «санэ» — «ненависть» или как сокращение от Шанай), но это уже совсем редкий вариант.

Словообразовательно фамилия стоит особняком: она не вписывается в схему «основа + суффикс принадлежности». Это либо застывшее прозвище, либо имя, которое не стали переделывать. Для этимолога здесь нет однозначного ответа, но тюркская версия с прозвищем «умный, счётный» выглядит убедительнее всего — она объясняет и семантику, и географию, и отсутствие патронимического суффикса.