Фамилия Сигалиев, как и многие русские фамилии, восходит к прозвищу, а не к имени. Если Тургеневы пошли от прозвища Турген («быстрый, скорый»), Аксаковы — от Аксак («хромой»), а Булгаковы — от Булгак («беспокойный»), то Сигалиевы, судя по всему, ведут род от человека, которого в тюркской среде называли словом, близким к «сигалай» или «сигали». В ряде тюркских наречий эта основа связана с глаголом, означающим «прыгать», «скакать», «выскакивать». Следовательно, прозвище Сигалай могли дать человеку подвижному, порывистому, тому, кто двигался резко и быстро, словно подпрыгивая.

Модель образования фамилии проста и типична для русской ономастики. К основе Сигали- добавили патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность: Сигалиев буквально означает «сын Сигалая». Такой способ словообразования массово использовался в XV–XVII веках, когда у русских служилых людей и крестьян, вышедших из татарской или иной тюркской среды, закреплялись фамилии по отцу.

Интересно, что фамилия сохранила не частотный для русского уха суффикс -алий, который выдает её восточное происхождение. Подобные формы встречаются у фамилий Сигалаев, Сигачёв, но Сигалиев стоит особняком: в ней отчётливо слышна тюркская огласовка, которая при переносе в русскую речь почти не изменилась. Это говорит о том, что фамилию зафиксировали в письменных источниках довольно рано, до того как прозвище успело обрусеть.

География бытования фамилии сегодня широкая, но сгустки встречаются в Поволжье и на Урале — регионах, где веками шло смешение русского и тюркского населения. Здесь, в среде бывших казанских татар, мишарей или башкир, принявших православие, и мог появиться первый Сигалиев. Впрочем, не исключено, что прозвище давали и русским людям, которые переняли тюркское слово от соседей и закрепили его за собой.

Отдельного внимания заслуживает вариант написания. Встречается и форма Сигалиев, и более редкая Сигальев — с мягким знаком. Вторая форма может указывать на иное произношение исходного прозвища, где конечный согласный был мягким. Однако в документах чаще фиксируется именно твёрдый вариант, что сближает фамилию с тюркскими основами на -гали, которые восходят к арабскому имени Али через промежуточные формы.

Сословная принадлежность первых Сигалиев, скорее всего, была неоднородной. Часть носителей фамилии могла относиться к служилым людям, которые за верную службу получали поместья, часть — к государственным крестьянам. Точных данных о конкретном родоначальнике нет, и в этом нет ничего удивительного: массовая фиксация фамилий у непривилегированных слоёв населения завершилась только к концу XIX века, а до того прозвище передавалось по устной традиции.