Фамилия Актанаев почти наверняка тюркского происхождения. Её основа — личное имя Актанай, которое состоит из двух древних тюркских корней: «ак» — белый, чистый, благородный, и «танай» — от «тан» (рассвет, утро) или «таныш» (знакомый, известный). В сумме имя могло означать «белый рассвет» или «чистый, как утро», но в кочевой среде такие имена часто давали с пожеланием светлой судьбы или как оберег. Русский суффикс -ев указывает на форму притяжательного падежа: «чей?» — Актанаев, то есть сын или потомок Актаная.

Главная ономастическая особенность фамилии — редкость суффиксального оформления. В тюркских фамилиях Поволжья и Урала чаще встречается форма на -ов (Актанов), а вариант на -аев говорит о более прямой связи с исходным именем на «-ай». Такая модель типична для башкирской и татарской антропонимии, где имена на -ай (Акбулат — Акбулатай, Алтын — Алтынай) при русификации получали суффикс -ев, а не -ов, из-за мягкого окончания основы.

Территориально фамилия Актанаев почти не встречается за пределами Башкортостана и соседних районов Оренбуржья. Это указывает на локальное бытование рода, скорее всего, среди башкир или тептярей. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках такая фамилия фиксируется в юго-восточных кантонах Башкирии, где были сильны родовые кланы. Предки носителей фамилии, вероятно, были скотоводами или воинами-конниками, так как имя Актанай в народной памяти связывалось с удалью и чистотой помыслов — качествами, ценимыми в кочевом обществе.

Есть и более прозаичная версия: в некоторых диалектах «ак тана» означает «белый телёнок», и прозвище могло закрепиться за человеком со светлыми волосами или за скотоводом, чьё ставо отличалось белой мастью. Однако имя Актанай как личное имя встречается в шежере (родословных) башкирских племён, что делает антропонимическую версию основной.