Фамилия Шихаева — женская форма, а её мужской вариант — Шихаев. Основа фамилии — прозвище или нецерковное имя Шихай. В русской ономастике это слово имеет два основных объяснения, и оба ведут в тюркскую среду, что неудивительно: фамилия распространена в Поволжье и на Урале, среди татар, башкир и русских, долго живших по соседству.

Первая и самая прямая версия: «Шихай» — это адаптация арабского имени «Шейх» (старец, старейшина, духовный наставник). В тюркских языках звук «х» часто заменяет гортанный арабский, а окончание «-ай» могло прибавиться по аналогии с другими именами (например, Кудай, Алтай). Так могли назвать уважаемого человека или того, кто совершил паломничество (хаджи), хотя для последнего есть отдельное имя Хаджи.

Вторая версия — от тюркского слова «ших» или «шых», что значит «сырой», «влажный», а в переносном смысле — «недоваренный» или «незрелый». Прозвище Шихай мог получить человек с бледным, болезненным цветом лица или, наоборот, с резким, «сырым» характером. В некоторых диалектах так называли и человека, который вечно мёрз или жаловался на холод.

Суффикс «-ев» указывает на принадлежность: Шихаев — сын Шихая. Это типичная русская модель образования фамилий от тюркских основ. В документах XVI–XVII веков, когда в русских землях начали массово фиксировать фамилии, форма на «-ев» была стандартной для основ, оканчивающихся на мягкий согласный или «й». Интересно, что в татарской среде фамилия могла писаться и как Шихаев, и как Шихайев, с сохранением тюркского произношения, но в русских метриках закрепился более привычный вариант.

Носители фамилии Шихаевых — это, скорее всего, потомки служилых татар или башкир, которые переходили на русскую службу и получали поместья, или же крещёных татар, чьи имена записывали в православные метрики. Встречается фамилия и у горских евреев, где «Шихаев» могло быть вариантом фамилии Шахаев от имени Шах. Но это уже более редкая и локальная ветвь.