Osmanlılar'ın Oğuzların sağ kolu olan Günhan kolunun Kayı boyundan oldukları kabul edilir. Fakat bu mesele tarihçiler arasında tartışmalara sebep olmuştur. Paul Wittek, Osmanlılar'ın II. Murad'dan itibaren Oğuz şeceresinde şerefli bir yer sahibi olmak için böyle bir geleneğin vücuda gelmesini sağlayan bir harekete sebep olduklarını ileri sürerek, Kayı kökenini kabul etmez. Zeki Velidi Togan ise Osmanlılar'ın bir Moğol kabilesi olan Kaylardan olduğunu ileri sürmüştür. Osmanlı İmparatorluğu'nun kuruluş dönemine ait önemli çalışmalar yapan Fuad Köprülü ise Osmanlı hanedanının Kayı boyundan olduğu fikrindedir.
Osmanlı arşivinde yapılan araştırmalar sonucunda Osmanlı Beyliği'nin kurulduğu bölge civarında Kayı boyuna mensup cemaatlere rastlanmıştır. Osmanlı hanedanının mennsup olduğu cemaat ise Kayılar'dan Karakeçililer olarak kabul edilir. Bu husus imparatorluğun son zamanlarında tarih yazıcılığına girmiş ve özellikle II. Abdülhamid zamanında ön plana çıkarılmıştır. Fakat bu durumun tarihi gerçeklerle bağlantısı vardır. Feridun Emecen’in dikkat çektiği 1673 tarihli bir kayıtta, Karakeçililer’in Söğütlü perakendesinden olduğu belirtilmektedir. Bu bilgi de Karakeçililer’in, Osmanlı İmparatorluğu’nun çekirdek coğrafyasından olduğunu ortaya koymaktadır.