Фамилия Алайцев — редкий пример того, как прозвище, образованное от тюркского или диалектного слова, закрепилось в русской фамильной модели. Разберём её по составу: основа Алай, суффикс -ев (указывает на принадлежность: «сын Алая»), и типичное для XV–XVII веков окончание, которое превратило прозвище в наследственную фамилию.

Корень «алай» нестандартен для славянских языков. Скорее всего, он восходит к тюркскому или монгольскому «алай» — так называли боевой строй, войско, а иногда и шумную толпу. В русских говорах слово тоже встречалось: им обозначали крик, гам, суматоху. Человек мог получить прозвище Алай за громкий голос, задиристый нрав или за то, что постоянно оказывался в центре событий. Менее вероятна, но возможна связь с географическим названием Алай — горной системой в Средней Азии; тогда прозвище могло закрепиться за выходцем оттуда.

Существует и редкая версия — от календарного имени Елевферий, которое в просторечии иногда сокращали до Алей. Но для фамилии Алайцев эта гипотеза слабее: суффикс -ев и форма Алаец нехарактерны для сокращений от Елевферия, к тому же промежуточная форма «Алай» не фиксируется в русских святцах.

Фамилия редкая; её носители традиционно жили в центральных и южных регионах России, где в прошлом были сильны тюркские влияния — в Тамбовской, Воронежской, Рязанской губерниях. По сословной принадлежности Алайцевы чаще всего были крестьянами или однодворцами, но точных данных по конкретным родам нет.