Фамилия Синюкаев образована по той же модели, что и множество других славянских фамилий: от личного прозвища или имени, которое могло быть как христианским, так и языческим. Подобные именования широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян, что говорит о древности и распространённости такого способа словообразования.

В основе фамилии лежит прозвище Синюкай. Корень «син-» указывает на синий цвет. В русских говорах «синюкой» или «синюгой» называли человека с тёмным, смуглым лицом, синюшным от холода или болезни оттенком кожи. Реже так могли прозвать того, кто постоянно носил одежду синего цвета, что было заметной отличительной чертой. Прозвища по цвету волос, кожи или одежды были одними из самых распространённых на Руси — достаточно вспомнить фамилии Беляев, Чернышов, Рыжов.

Суффикс «-кай» в прозвище Синюкай — редкая и колоритная деталь. Он придаёт слову фамильярный, уменьшительно-пренебрежительный оттенок, характерный для народной речи. Такое окончание чаще встречается в южнорусских и украинских говорах, что может указывать на географию возникновения фамилии — вероятно, её корни лежат в районах, где смешивались великорусские и малороссийские диалектные традиции.

Сама фамилия Синюкаев закрепилась через стандартную для русской ономастики модель: к основе прозвища добавили суффикс «-ев», который указывал на принадлежность роду. Первоначально Синюкаев означало «сын Синюкая» или «из семьи Синюкая». Такая схема образования — от прозвища отца к фамилии потомков — типична для подавляющего большинства русских фамилий, сформировавшихся в XV–XVII веках.

Стоит отметить, что в разных регионах фамилия могла писаться и произноситься с вариациями: Синюков, Синюгин, Синюхин. Все они восходят к одному смысловому гнезду, связанному с синим цветом, но Синюкаев сохранил наиболее архаичную и диалектную форму основы. Это делает фамилию ценной для историков языка: она словно законсервировала в себе живое народное слово, которое в современной речи уже почти исчезло.

Носители фамилии, скорее всего, происходили из крестьянской или посадской среды, где прозвища были особенно живучи. Знатных родов с такой фамилией в истории не зафиксировано, что подтверждает её простонародное происхождение. Однако именно такие фамилии — без громкой родословной, но с яркой внутренней формой — часто оказываются самыми интересными для тех, кто ищет свои корни.