Фамилия Бахтамаев — редкая и неочевидная. В ней нет привычного славянского корня, указывающего на ремесло или внешность. Чтобы понять её происхождение, нужно смотреть в сторону тюркских языков, в первую очередь татарского или башкирского.

Основа фамилии — слово «бахта» или «бахтама». В тюркских наречиях у него несколько значений, и все они так или иначе связаны с характером или положением человека. Самое прямое и правдоподобное толкование — «счастье», «удача», «благополучие». В этом случае Бахтамай — прозвище счастливчика или того, кому постоянно везло. Вторая версия, более редкая, отсылает к слову «бахта» как «хвастун» или «задира». Тогда прозвище носило ироничный или предостерегающий оттенок.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилий от иноязычных основ. Поскольку основа оканчивается на мягкий согласный или звук «й», прибавление суффикса дало форму Бахтамаев (а не Бахтамаов). Такая модель характерна для фамилий, возникших в среде крещёных татар, башкир, чувашей или мордвы, которые переходили в православие и получали фамилии по имени или прозвищу отца.

Географически фамилия Бахтамаев наиболее вероятна в Поволжье и Приуралье — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. Именно там исторически складывались смешанные русско-тюркские общины, где подобные прозвища становились фамилиями. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном происхождении: скорее всего, предки носителей жили в одном или нескольких соседних селениях.

Словообразовательная цепочка проста: тюркское прозвище Бахтамай (или личное имя Бахтама) → русский суффикс принадлежности «-ев» → фамилия Бахтамаев. Никаких дополнительных морфологических наслоений вроде двойных суффиксов или приставок здесь нет. Это типичный пример адаптации нерусского прозвища через отчество.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то логичнее всего вспомнить Бахтеева, Бахтина или Бахмутова — у них схожая тюркская основа, но разные суффиксы и модели. Бахтамаев стоит особняком из-за редкости самого прозвища: имя или прозвище «Бахтама» почти не встречается в современных антропонимиконах, что делает фамилию ценной для локальной генеалогии.