Фамилия Алайцев образована от прозвища или имени Алаец. Основа здесь — Алай, а суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Алая» или «из семьи Алая». Такая модель типична для русских фамилий, которые складывались в XV–XVII веках, но корень у этой фамилии нестандартный.

Скорее всего, в основе лежит тюркское или монгольское слово «алай» — так называли боевой строй, войско, а иногда и шумную толпу. В русских говорах слово «алай» 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. Возможна и связь с географическим названием: Алай — это горная система в Средней Азии, и прозвище могло закрепиться за выходцем оттуда.

Встречается 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.

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.