Фамилия Долтабаев — яркий пример фамилии, образованной от тюркского составного имени. Её основа — «Долтабай», где вторая часть «бай» означает «богатый», «господин», «хозяин», а первая часть «долта» восходит к тюркскому слову «толтыр» или «толта» — «наполнять», «насыщать». В буквальном смысле Долтабай — это «тот, кто наполняет богатством» или «полный достаток». Это типичное для тюркских народов «желательное» имя: родители нарекали так сына в надежде на богатую и изобильную жизнь. Суффикс «-ев» в конце — русский патронимический формант, который добавили при оформлении фамилии в документах, когда в XIX–XX веках у народов Российской империи стали фиксировать фамилии по русской модели.

Интересная особенность — корень «долта» не так часто встречается в антропонимии, как, например, «бай» или «бек». Фамилии с таким началом (Долтабаевы, Долтаевы) концентрируются в основном в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области. Это указывает на вероятную принадлежность предков к башкирскому или татарскому населению, где подобные двухосновные имена были распространены. Встречается и вариант написания «Долтабай», что подтверждает прямое происхождение от имени без промежуточных искажений.

В отличие от многих фамилий, где «бай» мог означать просто зажиточного человека, здесь акцент сделан на действии — наполнении, достатке. Поэтому исток фамилии не столько сословный (указывающий на богатого предка), сколько пожелательный и обереговый. Носитель фамилии Долтабаев, скорее всего, потомок человека, которому при рождении желали, чтобы его жизнь была «полной чашей», чтобы он «наполнял» свой дом и род.