Фамилия Давлетгараева — яркий пример того, как в русском ономастиконе закрепляются полные тюркские имена. Её основа — мужское имя Давлетгара (встречается также вариант Давлетгарей). Оно составное: «давлет» (в тюркских языках — «государство», «богатство», «счастье», «могущество») и «гара» (от арабского «карим» — «щедрый», «благородный», или же восходит к имени Гарей/Гирей, распространённому среди татарских и башкирских ханов). Таким образом, имя Давлетгара можно перевести как «могущественный и щедрый» или «счастливый и благородный».

Суффикс «-ева» указывает на принадлежность. В русской традиции фамилии на «-ев» образуются от основ, оканчивающихся на мягкий согласный (в данном случае — на «й» в исходном имени Давлетгарей, который в русском произношении дал «гара»). Буквально фамилия означает «дочь (или жена) Давлетгары». Первоначально это было отчество по отцу, которое затем закрепилось как наследственная фамилия.

Географически фамилия тяготеет к регионам с компактным проживанием татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, а также Оренбургская, Челябинская и Самарская области. Встречается она нечасто, что объясняется её происхождением от полного, а не от усечённого или бытового имени. В среде тюркских народов было принято давать детям составные имена с пожеланием богатства и знатности, но в фамилию переходила далеко не каждая такая форма — чаще брали первую часть (Давлетов) или сокращали.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму притяжательного суффикса. В отличие от более привычных русских фамилий на «-ов», где ударение часто падает на суффикс, в фамилии Давлетгараева ударение, скорее всего, остаётся на основе: Давлетга́раева. Это выдает её нерусское происхождение и долгую жизнь в среде, где имя-основа не утратило своей значимости. Носители фамилии — потомки людей, которых в документах записывали по полному имени, что может говорить о сравнительно позднем оформлении фамилии (XIX — начало XX века), когда перепись фиксировала человека именно так, как он сам себя называл, без сокращений.