Фамилия Сенюхаев — яркий пример того, как семейное прозвище, основанное на личном имени, закрепилось в виде фамилии благодаря редкому суффиксу. В её основе лежит имя Сенюха, которое является уменьшительной формой от канонического имени Семён (в просторечии — Сеня). Формант -ха- характерен для украинской и южнорусской традиции образования прозвищных имён: он придаёт слову оттенок фамильярности или шутливости. Сравните: Михей — Михуха, Степан — Степуха. Таким образом, Сенюха — это «Сеня» в ласкательно-пренебрежительном ключе, что типично для бытового общения в сельской среде.

Главная особенность фамилии — её суффикс -ев при основе на -а. В русской ономастике стандартная модель от имён на -а даёт фамилии на -ин (Сенюхин). Появление формы Сенюхаев указывает на то, что носители фамилии, скорее всего, происходят из регионов, где украинская или белорусская модель словообразования (суффикс -ев/-ов для притяжательных прилагательных) смешалась с русской. Такое написание фиксируется в южнорусских областях, особенно в бывших казачьих землях — на Дону, Кубани, в Ставрополье. Встречаются варианты Сенюхов и Сенюхин, но именно Сенюхаев — самый редкий и локально привязанный.

Прозвище Сенюха могло закрепиться за человеком, который носил имя Семён, но в быту его звали именно так — с особым оттенком. Второй, менее вероятный вариант: основа могла быть связана с диалектным словом «сенюха» (сенная труха, мелкое сено), но в таком случае фамилию писали бы через -ов (Сенюхов), а не через -ев. Поскольку суффикс -ев в данном случае присоединяется к основе на -а, а не к твёрдому согласному, версия с именем Семён выглядит убедительнее.

Фамилия не входит в число дворянских и не фиксируется в ранних родословных книгах. Её носители, по всей видимости, были крестьянами или казаками, получившими фамилию после отмены крепостного права или в ходе переписей XIX века. Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Сенюха́ев, что типично для фамилий с суффиксом -ев от основ, оканчивающихся на ударный гласный.