Фамилия Сунчалеева — редкий случай, где географическая привязка почти наверняка перевешивает все прочие версии. Её основа, «Сунчалей», с высокой вероятностью восходит к тюркскому имени Сунчалей, которое было распространено среди татарских и башкирских мурз и князей. Имя это составное: первая часть «сун» (или «сон») может означать «последний» или «конец» в значении «младший», а «чалей» — арабское «джалиль» («великий», «славный»). Таким образом, полное имя могло значить «младший из славных» или «последний великий», что типично для имен-пожеланий в знатных родах.

Суффикс «-ева» указывает на принадлежность: Сунчалеева — это «дочь» или «жена Сунчалея», а в мужском варианте Сунчалеев — «сын Сунчалея». Модель образования чисто русская, но основа — явно тюркская, что сразу выдаёт историю рода. В русских документах XVI–XVII веков фамилии на «-ев» от татарских имён часто получали служилые татары, перешедшие на русскую службу и получившие поместья. Сунчалеевы могли быть из числа касимовских или темниковских мурз, которые после присоединения Казанского ханства поступали на службу к московским царям.

Интересная деталь: в отличие от более частых фамилий на «-ов», форма «Сунчалеев» с суффиксом «-ев» встречается реже и часто указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный или «й». Здесь «Сунчалей» даёт именно такой случай. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, например Сунчалин или Сунчалов, то Сунчалеева стоит особняком — она не усекает основу, а сохраняет полное имя предка.

Версия о происхождении от русского слова «сунча» (якобы диалектного названия какой-то птицы или рыбы) маловероятна: таких слов в русских говорах не зафиксировано, а для тюркского имени есть прямые исторические параллели. Фамилия остаётся редкой, и её носители, скорее всего, имеют корни в Поволжье или на Южном Урале, где смешение тюркской и русской культур дало множество подобных фамилий.