Фамилия Докатанов образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища или имени через суффикс -ов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Докатанов буквально означало «сын Докатана» или «человек из рода Докатана». Такая модель типична для восточных, западных и южных славян, но в русской среде она стала доминирующей.

Основа фамилии — Докатан. Это либо прозвище, либо производная форма от личного имени. Слово «докатать» в русских говорах имело несколько значений. В прямом смысле — закончить катать (например, тесто, бревно или войлок). В переносном — «докатать» могло означать «довести до конца какое-то дело», иногда с оттенком усталости или завершающего усилия. Прозвище Докатан могли дать человеку, который мастерски заканчивал работу, «докатывал» её до готовности, либо, наоборот, тому, кто любил «докатывать» — то есть доделывать до последнего, не бросать на полпути.

Возможна и другая версия: Докатан — это усечённая форма от полного имени Докатант, которое в свою очередь восходит к греческому «докет» (δοκέω — «казаться», «думать»). Но это предположение менее надёжно: в русских говорах и документах XVI–XVII веков следов такого имени не обнаружено, а прозвищная версия объясняет форму проще и естественнее.

Поскольку фамилия заканчивается на -ов, а не на -ин, её носители, скорее всего, не были выходцами из духовного сословия (там чаще встречаются семинарские фамилии на -ский) и не принадлежали к верхушке знати. Докатановы — это потомки крестьян, ремесленников или посадских людей, получивших фамилию по прозвищу основателя рода. В документах XIX века фамилия встречается в основном в центральных и южных губерниях России, что подтверждает её «низовое» происхождение.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Катанов, Докатов, Перекатов) показывает, что корень кат- в русских прозвищах был продуктивным: он относился и к ремеслу (катание валенок, войлока), и к действию (катать брёвна, кататься на санях). Докатанов выделяется среди них приставкой до-, которая подчёркивает завершённость действия, — возможно, предок был не просто катал, а «докатывал» до конца, то есть доводил изделие до готовности.