Фамилия Алпаев — один из тех случаев, когда привычная модель «от имени отца» сталкивается с редкой, почти исчезнувшей основой. В отличие от тысяч фамилий на -ов, образованных от канонических крестильных имён (Иванов, Петров), Алпаев явно восходит к нецерковному, мирскому имени или прозвищу.

Вероятнее всего, в основе лежит имя Алпай. Это имя не славянское, а тюркское, и его можно разобрать на две части: «ал» (алый, красный, богатырский) и «пай» (доля, часть, удел). В тюркской ономастике имена с компонентом «пай» — Паймурза, Пайбатыр — означали «счастливая доля», «богатырский удел». Алпай, соответственно, могло трактоваться как «богатая доля» или «красная (ценная) часть». В русских землях такое имя могло прижиться в среде татарских мурз, вышедших на русскую службу, или в среде крещёных народов Поволжья.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «алпаут» или «алпауыт», означавшим в некоторых тюркских языках «богатырь», «витязь». В этом случае Алпай — сокращённая форма от более полного прозвища. Однако слово «алпаут» редкое, и фамилия от него скорее дала бы вариант Алпаутов.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Алпаев, то есть сын или потомок Алпая. Это типичная модель для фамилий, основа которых оканчивалась на мягкий согласный или йот. В бытовой речи имя Алпай могло звучать как Алпай, что и дало форму на -ев, а не на -ов.

Фамилия редкая. Встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её тюркское происхождение. Носители фамилии могли быть выходцами из татарских или башкирских родов, перешедших в православие, или русскими, получившими прозвище от соседей-тюрок. Однозначно сказать, к какому сословию принадлежали первые Алпаевы, нельзя: мирское имя могло быть и у крестьянина, и у служилого человека. Но то, что фамилия не стала массовой, говорит о её локальном бытовании и отсутствии знатного родоначальника, давшего начало многочисленному роду.