Фамилия Ахметтаев — довольно редкий случай в русской ономастике. Она образована по модели, характерной для тюркских народов, но с русским патронимическим суффиксом, что сразу указывает на её позднее оформление в документах уже после вхождения регионов в состав Российской империи.

Разберём основу. В центре фамилии — мужское имя Ахметта. Это двойная форма: к имени Ахмет (арабское «Ахмад», «достохвальный») добавили уменьшительно-ласкательный или фамильярный тюркский аффикс -та (ср. Ахметта, Ибрагимта, Муратка). Такая форма могла бытовать в быту у татар, башкир, казахов или ногайцев. Затем к этой основе прирос русский суффикс принадлежности -ев, который в тюркских фамилиях часто заменял исконный патроним (например, «сын Ахметты»). Удвоенная «т» в написании (Ахметтаев) — не ошибка, а графическая фиксация произношения: ударение, скорее всего, падало на второй слог (Ахме́ттаев), и двойная согласная подчёркивает, что основа не «Ахмет», а именно «Ахметта».

Географически фамилия встречается в разрозненных очагах: в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, а также среди астраханских ногайцев. Нет массового скопления — это указывает на то, что родоначальник был не из большого рода, а конкретный человек, получивший прозвище по уменьшительному имени. В сословном плане предки Ахметтаевых, скорее всего, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к служилым татарам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает понять разницу: Ахметов — от чистого имени Ахмет, Ахметшин — от татарского патронима на -шин (сын Ахметши), а Ахметтаев — от двойной уменьшительной формы, что делает его более «домашним» по происхождению. Если Ахметовы многочисленны и встречаются повсеместно, то Ахметтаевы сохранили редкий след именно той формы имени, которую в быту использовали близкие люди, а не писцы при переписи.

Более глубокая версия (менее вероятная, но возможная) связывает фамилию с арабским словом «ахмет» в значении «судьба» или «рок», но тогда основа должна была бы звучать иначе, без тюркского аффикса. Поэтому первая версия — с именем Ахметта — остаётся основной и самой простой.