Фамилия Вагавиев — редкий случай в русском ономастиконе, и её разговор стоит начать не с корня, а с суффикса. Формант -ев указывает на русскую модель образования отчества: «чей?» — Вагавиев, то есть сын Вагавия. Но само имя Вагавий (или Вагавей) в православных святцах не встречается, а значит, перед нами не каноническое, а мирское имя или прозвище, которое затем превратилось в фамилию.

Корень «Вагав-» скорее всего восходит к тюркским языкам, где «вага» или «бага» означает «связь», «узел», а в переносном смысле — «крепкий», «сильный», «могучий». В башкирском и татарском именослове есть имя Багау (или Вагау), которое давали с пожеланием ребёнку стать опорой рода. Если учесть, что фамилия Вагавиев распространена преимущественно у татар и башкир (особенно в Башкортостане и Татарстане), то тюркская версия выглядит правдоподобнее других.

Менее вероятна, но возможна связь с арабским корнем «ваг̣ā» — «вдохновение», «откровение». В исламской традиции имена с таким корнем встречаются, но обычно в форме Ваххаб или Вагит. Для фамилии Вагавиев это скорее гипотеза, чем доказанная линия.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму с двумя «а» в основе, что редкость: большинство подобных тюркских имён в русской записи дали фамилии Багаутдинов, Багаев. Вагавиев стоит особняком — возможно, из-за местного диалектного произношения, где начальный «б» перешёл в «в», а суффикс -ий закрепился в документах.

Социально предки носителя фамилии — скорее всего, крестьяне или ремесленники из волжско-уральского региона, принявшие фамилию по отцу в XIX веке после отмены крепостного права. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.