Фамилия Сарлаева — женская форма, а мужская, Сарлаев, образована по стандартной русской модели отчества с суффиксом -ев. Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Сарлай. Ключ к пониманию фамилии лежит в разборе этого корня, который не является ни славянским, ни тюркским в привычном значении «лев» или «воин», а скорее всего восходит к тюркскому или монгольскому слову с корнем «сар» — «жёлтый». В тюркских языках «сары» означает «жёлтый», «бледный», «светлый», и это один из самых распространённых цветовых признаков в прозвищах кочевых народов. Сарлай — уменьшительная или ласкательная форма от такого прозвища, например, Сары-бай («жёлтый богач») или просто Сары («жёлтый», «рыжий»). Таким образом, предок носителя фамилии мог быть светловолосым, рыжеватым или бледнолицым, что и закрепилось за ним как отличительная черта.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с мордовскими (эрзянскими) корнями, где «сар» может означать «ветвь», «отросток», но в этом случае суффикс -лай в прозвище выглядит чужеродным для финно-угорской ономастики. Поэтому тюркское происхождение остаётся основным и самым правдоподобным. Географически фамилия Сарлаева встречается разрозненно, но чаще всего в Поволжье и Приуралье — в регионах, где исторически тесно переплетались тюркские (татарские, башкирские, чувашские) и русские традиции именования. Встречается она и среди калмыков, что подтверждает монгольский след корня «сар» (в калмыцком «сар» — «луна», «месяц», но «сарын» — «жёлтый»; значение могло смешиваться). Суффикс -ев, а не -ин, указывает на то, что основа оканчивалась на согласный или йот, что типично для тюркских заимствований. Социальный статус первых носителей, скорее всего, был крестьянским или казачьим — фамилия не выглядит как дворянская или княжеская, поскольку не имеет характерных суффиксов принадлежности к высшему сословию.