Фамилия Тунгаев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного славянского корня, который сразу подсказал бы значение. Чтобы понять, откуда она взялась, нужно смотреть в сторону тюркских языков и регионов, где русские фамилии образовывались от местных прозвищ и имен.

Основа фамилии — «Тунгай» или «Тунга». Скорее всего, это прозвище или имя тюркского происхождения. В ряде тюркских языков «тун» означает «ночь», а «гай» — суффикс принадлежности. Таким образом, Тунгай могло быть именем, данным ребенку, родившемуся ночью. Встречается и другой вариант: «тунга» — это старинное название мелкой серебряной монеты в некоторых регионах Центральной Азии. Тогда прозвище Тунга мог получить человек, связанный с деньгами, торговлей или просто обладавший скупостью (по аналогии с русским «Грош»).

Суффикс -ев указывает на модель образования, типичную для русских фамилий от тюркских основ. Он присоединяется к основам, оканчивающимся на согласный или «й» (Тунгай → Тунгаев). Такая модель была распространена в среде служилых татар, башкир, казахов и других народов, входивших в состав Российской империи. Фамилия могла закрепиться за крещеным представителем тюркского рода, либо за русским, получившим прозвище от соседей.

Географически фамилия Тунгаев встречается в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири — в зоне активных контактов русского и тюркского населения. Встречается она и у татар, и у башкир, и у русских. Социальный статус первых носителей, скорее всего, был невысоким: крестьяне, казаки или мелкие служилые люди. Фамилия не дворянская и не купеческая — она из народной толщи, где прозвище давалось по заметной черте или обстоятельству.

В написании фамилии возможны варианты: Тунгаев, Тунгеев, Тунгай. Встречается также ударение на второй слог (ТунгАев) или на последний (ТунгаЕв). Первый вариант более логичен для тюркской основы, второй — для русского произношения. Однокоренных фамилий немного: Тунгалов, Тунгусов — но они могут иметь совершенно другое происхождение, связанное с этнонимом «тунгус».