Фамилия Бахтаев образована от тюркского имени Бахта, которое в переводе означает «счастье, удача, благополучие». Корень здесь — «бахт» (персидское заимствование, широко распространённое в тюркских языках), а суффикс «-ев» указывает на русскую модель патронимии: Бахтаев — буквально «сын Бахты». В этом смысле фамилия — типичный пример того, как тюркское личное имя, несущее пожелание счастливой судьбы, адаптировалось в русской среде через добавление фамильного форманта.

Интересно, что основа «бахт» встречается не только в антропонимии, но и в топонимах Средней Азии и Поволжья (например, кишлак Бахт или село Бахта). Это даёт вторую, менее вероятную версию: прозвище Бахта могло закрепиться за выходцем из местности с таким названием. Однако для фамилии Бахтаев первичным остаётся именной источник — имя-пожелание, которое давали ребёнку в надежде на удачливую жизнь.

Географически фамилия бытует преимущественно в регионах, где исторически смешивались русское и тюркское население: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Астраханская области, а также среди народов Кавказа (например, у кумыков). По данным переписей, в XIX веке Бахтаевы чаще всего числились государственными крестьянами, но встречались и в купеческом сословии — особенно в казанских и астраханских гильдиях, где торговля с Востоком делала тюркские имена привычными.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с Бахтиным, Бахтеевым, Бахтияровым — все они восходят к одному корню «бахт», но различаются суффиксами и фонетическими вариантами. Бахтаев — самая прямая форма, без наращений вроде «-ийар» или «-ин», что указывает на более раннюю и простую модель адаптации.

В современных справочниках фамилия не считается редкой, но и не входит в число массовых. Её носители — в основном потомки тех, кто в XVI–XVIII веках переходил из исламской именной традиции в православную, сохранив при этом память о «счастливом» имени предка.