Фамилия Валаева происходит от названия реки Валай в Пермском крае. Основатель рода, скорее всего, был выходцем с её берегов, и река дала ему прозвище — Валай. Такая модель образования (от географического объекта) типична для русских фамилий, особенно в северных и уральских регионах, где людей часто «писали» по месту жительства.

Название Валай имеет финно-угорские корни. Основа «вал-» в языках коми или удмуртов означает «светлый». Таким образом, река Валай — «светлая река», а фамилия Валаева буквально переводится как «светлая» или «принадлежащая человеку со светлой реки».

Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом -ев, который присоединялся к основам на мягкий согласный или йот (Валай → Валаев). В современном написании с окончанием -а (Валаева) это женский вариант, но исторически фамилия в мужском роде звучала как Валаев. Стоит заметить, что фамилия редкая — она не входит в списки распространённых русских фамилий, и её носители, вероятно, до сих пор сосредоточены в Пермском крае или среди потомков переселенцев с Урала.

Иногда фамилию пытаются связать с тюркским корнем «вал» («быть, существовать») или с именем Вали (арабское «святой»), но для фамилии Валаева это менее вероятно: географическая привязка к конкретной реке и финно-угорская этимология выглядят убедительнее, тем более что в Пермском крае таких топонимов немало.