Фамилия Синегаев — редкий случай, когда прозвище предка почти наверняка связано не с цветом, а с болезнью. Вопреки первому впечатлению, корень здесь не «синий», а диалектное «синега» — так в северных и центральных говорах называли гнойную рану, нарыв, чирей или сифилитическую язву. Слово образовано от «синий» (гнойник часто даёт синюшный оттенок кожи) с суффиксом -ег-, который встречается в названиях болезней (ср. «корь», «чесотка», но с другим значением). Прозвище Синегай давали человеку, который либо сам страдал от таких язв, либо, что вероятнее, лечил их — знахарю, костоправу, «мазальщику». Фамилия образована по стандартной патронимической модели: Синегай + -ев (сын Синегая). Форма на -ев, а не на -ов, указывает, что основа оканчивалась на мягкий согласный (й).

Менее убедительная версия выводит фамилию от тюркского мужского имени Синегай (от «син» — ты, «эгей» — господин, то есть «твой господин»). Но для русского Северо-Запада, где фамилия фиксируется в писцовых книгах, это маловероятно: тюркские заимствования в этих краях единичны, а диалектное «синега» хорошо документировано.

Географически Синегаевы встречаются в основном в бывших Новгородской и Вологодской губерниях — в зоне распространения северорусского говора, где слово «синега» было в ходу. Социально это, скорее всего, крестьянская или посадская фамилия: знахари и «рукоделы» (лекари-самоучки) не принадлежали к высшим сословиям. В дворянских родословных книгах Синегаевы не значатся.

Интересно, что фамилия избежала переосмысления в «благородную» сторону: её не переделали в Синягин или Синеоков, хотя носителям, вероятно, хотелось избавиться от медицинского подтекста. Сохранившаяся форма — косвенное свидетельство того, что предок-знахарь пользовался уважением в своей общине, и прозвище не считалось обидным.