Фамилия Ценаев — редкий случай, когда корень почти наверняка указывает на конкретное занятие предка, но в современном языке это слово почти исчезло. Основа — «цена» в старом значении не только «стоимость», но и «плата, вознаграждение, выкуп». В русских говорах «ценовщик» или «цено́вщик» — это оценщик товара, человек, который определял цену на торгах, ярмарках или при разделе имущества. Суффикс -аев указывает на притяжательную форму: Ценаев — буквально «чей?» — сын Ценая, то есть потомок человека по прозвищу Ценай.

Прозвище Ценай могло закрепиться за оценщиком, купцом или даже за тем, кто славился умением торговаться. В документах XVII–XVIII веков встречаются «ценовщики» как особая должность при таможнях и на соляных промыслах — они определяли качество и стоимость товара для пошлины. Фамилия могла возникнуть и от личного имени Ценай — сокращённой формы от канонического имени Ксенофонт (в бытовой речи «Ксеня» → «Ценя»), но это менее вероятно, так как фамилия явно образована от нарицательного слова, а не от имени.

Географически фамилия Ценаев тяготеет к южнорусским и поволжским областям: она встречается в Воронежской, Саратовской, Волгоградской областях. Встречаемость очень низкая — фамилия не входит даже в первую тысячу самых распространённых русских фамилий, что говорит о локальном происхождении от одной или нескольких семей оценщиков. Однокоренные фамилии — Ценов, Ценкин, Ценков — тоже редки и связаны с той же профессиональной основой.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -аев (-яев) отмечена как характерная для фамилий, образованных от прозвищ с окончанием -ай: Ценай → Ценаев. Это стандартная тюркская по происхождению модель, но сам корень здесь чисто славянский. Так что Ценаев — одна из тех фамилий, где ремесло предка читается почти без словаря, если знать, что искать.