Фамилия Бормотаев — редкий случай, когда основа прозвища лежит на поверхности, но её социальный подтекст не так очевиден. В основе — глагол «бормотать», то есть говорить невнятно, тихо, себе под нос. Казалось бы, прозвище Бормот, Бормота или Бормотай могли дать неразговорчивому, нелюдимому человеку или тому, у кого была нечёткая дикция.

Однако в русских говорах, особенно северных и сибирских, у слова «бормотать» было и второе, неожиданное значение — «ворчать, брюзжать», а также «бормотать молитву» (иногда с оттенком суеверного шёпота). Поэтому прозвище Бормотай могло закрепиться за ворчливым стариком, за странником-богомольцем или за знахарем, который шептал заговоры. В этом смысле фамилия Бормотаев может быть связана не столько с физическим недостатком речи, сколько с определённым родом занятий или складом характера.

Модель образования типична для русских фамилий XVI–XVII веков: суффикс -ев присоединился к основе «Бормотай» или «Бормот». Сын Бормотая стал Бормотаевым. Схема та же, что у фамилий Читаев (от «читай») или Шептаев (от «шептай»).

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне с прозвищем Бормотко в Вятском и Пермском краях. Судя по характеру прозвища, предки Бормотаевых были из простонародья — крестьяне или посадские люди. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её «мирское», бытовое происхождение.

Интересно, что фамилия Бормотаев сохранила в себе архаичную черту древнерусской антропонимии: прозвище по действию, а не по внешнему признаку. Человека называли не «Тихий» или «Невнятный», а «Бормота» — по тому, что он делает. Это более древний пласт имён, который позднее почти вытеснили прилагательные-характеристики.