Фамилия Буртаева — женская форма от Буртаев, и в её основе лежит не имя и не профессия, а этноним. Скорее всего, предок носителя этой фамилии происходил из народа буртасов — древнего племени, жившего в Среднем Поволжье. Буртасы упоминаются в арабских и персидских источниках IX–X веков как воинственные соседи хазар и волжских булгар, а позже их ассимилировали татары и мордва. Прозвище «Буртас» или «Буртай» могли дать человеку, который переселился из земель этого народа, говорил на его языке или просто имел характерные черты, связывавшие его с буртасами.

Словообразовательная модель здесь простая: корень «Бурта-» (от этнонима) плюс типичный для русских фамилий суффикс принадлежности -ев. Окончание -а указывает на женскую линию. В мужском варианте — Буртаев — суффикс указывает на то, что основатель рода был «сыном Буртая» или «человеком из рода Буртаса». В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я (например, Буртакин), вариант на -ев говорит о том, что исходное прозвище или имя заканчивалось на согласный или -й.

Интересно, что фамилия Буртаева не имеет отношения к буртать или бурта — это не ремесло и не бытовое прозвище. Географически она чаще встречается в регионах Поволжья и Приуралья, где исторически обитали буртасы, — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. Встречаются также варианты написания через «о» — Бортаева, но это уже следы диалектного аканья.

В ономастическом контексте фамилия Буртаева стоит в одном ряду с такими редкими этнонимическими фамилиями, как Мордвинов, Черемисин, Вотяков, и указывает на глубокую связь с историей народов, которые не сохранились до наших дней как отдельная этническая единица.