Фамилия Ботяев — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с внешностью или повадкой. Принадлежит к самой распространённой модели русских фамилий: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — сын Ботяя). Значит, первого носителя звали Ботяй, а его потомки стали Ботяевыми.

Корень фамилии — Бот- — вызывает споры. Самая прямая версия отсылает к диалектному слову «ботя» или «ботяй». В тверских и псковских говорах так называли увальня, медлительного или толстого человека. «Экой ты ботя!» — говорили о неповоротливом, тяжелом на подъём мужике. Прозвище могло закрепиться за крестьянином, который работал не спеша, или за человеком крупного телосложения. Это объяснение правдоподобнее прочих: в русской ономастике много фамилий, образованных от прозвищ по характеру (Молчанов, Шумилин, Громов), и Ботяев встаёт в тот же ряд.

Реже фамилию связывают с глаголом «ботать» — бить боталом (шестом с колокольчиком), которым рыбаки загоняли рыбу в сети. В этом случае Ботяем могли прозвать рыбака или шумного, бойкого человека. Но для такого толкования нет устойчивой диалектной формы «ботя» в значении «загонщик рыбы» — чаще использовали слово «ботало» или «ботальщик». Поэтому версия с «увальнем» надёжнее.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает, что основа заканчивалась на мягкий согласный или «й»: Ботяй → Ботяев. Это типично для прозвищ, образованных от глагольных или качественных прилагательных с окончанием на -яй (как Гуляй, Лентяй, Ширяй). Фамилия географически не привязана к одному региону — встречается и в центральных областях, и на Урале, что говорит о широком бытовании прозвища в разных говорах.

В дореволюционных источниках фамилия фиксируется в основном за крестьянским и мещанским сословием. Боярских родов Ботяевых не было, и в дворянские родословные книги она не попала. Это обычная «прозвищная» фамилия, каких тысячи: её носитель — сын того, кого в деревне прозвали Ботяем за неторопливость или грузность.