Фамилия Амиртаев — одна из тех, где за русским окончанием стоит сложная тюрко-арабская история. Её основа — личное имя Амирта или Амиртай. Это тюркский вариант арабского имени Амир («повелитель», «князь», «владыка»), к которому добавили тюркский компонент -тай. В тюркских именах этот формант работал как усилительная частица или указывал на родовую принадлежность — ср. Каратай или Кудайберген. Сложение даёт значение «главный повелитель» или «князь из князей».

Фамилию «обрусел» суффикс -ев — классический русский патронимический формант, означающий «сын Амиртая». Если бы имя оформляли по тюркской традиции, оно звучало бы как Амиртайулы или Амиртаев (через казахский патроним), но русский суффикс закрепил фамилию в документах Российской империи. Такая модель типична для тюркских и арабо-тюркских имён, попавших в русскую среду через списки казачества, татарских мурз или башкирских родов.

Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области и среди казахов. В казахском языке имя Әміртай вполне употребительно, так что фамилия могла возникать независимо в разных тюркских средах. Спорных версий немного: иногда корень пытаются связать с арабским «амар» (строить, возделывать), но это слабее — основа «амир» («эмир») даёт прозрачную и распространённую семантику.

Социальный статус предков не обязан быть высоким, несмотря на «княжеское» имя. В тюркской среде имя Амир могли давать как пожелание — чтобы мальчик вырос уважаемым человеком. Поэтому предки-Амиртаевы могли быть и крестьянами, и торговцами, и служилыми людьми. Фамилия сложилась естественным путём: имя отца закрепилось за потомками в русском документообороте, и это не позднее искусственное образование.