Фамилия Девятаев образована от мирского имени Девятай, которое, в свою очередь, происходит от числительного «девять». Вероятнее всего, так называли девятого по счету ребенка в семье: в русских деревнях, где дети рождались часто, порядковый номер становился простым и понятным личным именем. Подобная модель встречается и в других фамилиях — Перваков, Шестаков, Осьмухин. Потомок человека по имени Девятай со временем получил фамилию Девятаев.

Словообразовательная модель здесь стандартная для восточнославянских фамилий: к основе Девятай- прибавили суффикс принадлежности -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Форма «Девятаев» указывает на то, что имя Девятай склонялось как существительное мужского рода с окончанием -ай, поэтому притяжательное прилагательное звучало как «Девятаев сын» — отсюда и готовая фамилия.

Интересно, что в некоторых говорах числительное «девять» произносили с ударением на первый слог — «дéвять», и имя Девятай могло звучать как Девятáй или даже Девятóй. Встречаются однокоренные фамилии Девятин, Девяткин, Девятов — все они восходят к тому же корню, но образованы по-разному: Девятин — от прозвища Девята (краткая форма), Девяткин — через уменьшительный суффикс -к-, Девятов — от полной формы прилагательного «девятый».

Географически фамилия Девятаев чаще всего встречается в Поволжье и на юге России, что связано с традицией больших крестьянских семей в этих регионах. Наибольшую известность фамилии принес летчик Михаил Девятаев, совершивший побег из немецкого концлагеря на угнанном самолете, но это уже история XX века, а корни фамилии уходят в простой бытовой обычай называть детей по порядку рождения.