Фамилия Боотаева — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все прочие версии. Её основа, «Боотай», заставляет сразу смотреть на юг: это тюркское имя, и в первую очередь — казахское или киргизское. В казахском языке «бота» означает «верблюжонок», а ласкательный суффикс «-тай» превращает слово в личное имя Ботай (Боотай). Так могли назвать желанного, долгожданного ребёнка, особенно если в семье до этого рождались только девочки, — верблюжонок в степи был символом богатства и удачи. Окончание «-ева» — это русский патронимический суффикс, который приращивали при записи в документах: «дочь/жена Боотая» превращалась в Боотаеву.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с топонимом. В Казахстане есть посёлок Боотай, известный археологическим памятником эпохи неолита. Однако фамилии от названий поселений обычно образуются через суффикс «-ский» (Боотайский), а не через «-ев», поэтому версия с личным именем выглядит убедительнее.

Словообразовательная модель проста: тюркское личное имя Боотай + русский суффикс принадлежности -ев + окончание -а (женский род). Мужской вариант — Боотаев. Фамилия не получила широкого распространения за пределами Центральной Азии и встречается в основном в Казахстане, Киргизии, а также среди потомков переселенцев в России. Сословная принадлежность предков могла быть разной — от скотоводов до мелких чиновников, но в любом случае фамилия фиксирует не профессию, а личное имя родоначальника, что типично для поздних, «именных» фамилий тюркских народов.

В русских ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) фамилия не упоминается из-за своей редкости и узкорегионального характера, но в работах казахских ономатологов она разбирается как типичный пример адаптации тюркского антропонима через русскую фамильную модель.