Фамилия Дильтаев — редкий случай, когда основа не поддаётся однозначному толкованию, и это делает её особенно интересной. В ней отчётливо выделяется тюркский корень «диль» (dil) — «язык». Однако что именно стояло за этим словом в прозвище, зависит от региона и эпохи.

Самая прямая версия: прозвище Дилтай (буквально «язык» + «тай» — уменьшительный аффикс) могли дать болтливому человеку, говоруну, тому, кто «чесал языком». В тюркских языках такое прозвище — не редкость, сравните с фамилиями Дильманов, Дильмухаметов. Аффикс «-тай» характерен для казахского, киргизского, башкирского и татарского языков, он придаёт основе ласкательный или уменьшительный оттенок, так что Дилтай — это скорее «язычок», чем «язычище».

Менее очевидная, но возможная версия: «диль» может быть испорченным «дил» (персидское «сердце»), которое через исламскую культуру проникло в тюркские языки. Тогда Дилтай — «сердечный», «милый». Но для фамилии, образованной от прозвища, первая версия (по поведению) выглядит правдоподобнее: прозвища по чертам характера или манере речи давали часто.

Фамильный суффикс «-ев» указывает на русскую модель оформления: «чей?» — Дильтаев. Это значит, что предок носителя фамилии, скорее всего, жил в контактной зоне — в Поволжье, на Урале или в Западной Сибири, где тюркские имена и прозвища адаптировали под русские патронимические суффиксы. Вариант написания через «е», а не через «а» (Дильтаев, а не Дилтаев) — норма для заимствованных основ с мягким согласным на конце.

Никаких сведений о сословной принадлежности или географической концентрации фамилии Дильтаев в открытых источниках нет. Это говорит о её малочисленности и, возможно, локальном бытовании в пределах одной-двух деревень или родов. Носитель такой фамилии может смело считать, что его предок был человеком заметным — либо острым на язык, либо, наоборот, настолько разговорчивым, что это стало его приметой.