Фамилия Дондупай — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка не связано со славянскими корнями. Если смотреть на структуру, то в ней нет привычных русских суффиксов -ов, -ин или -ский. Основа «Дондуп» и окончание «-ай» выдают восточное, скорее всего, бурятское или калмыцкое происхождение. В этих языках «Дондуп» — личное имя, которое восходит к тибетскому «Дондуб» (или «Дондуп»), что переводится как «осуществляющий цель» или «достигающий смысла». В буддийской традиции это имя нередко давали в честь святого или учителя, подчеркивая стремление к духовной реализации.

Фамилия образована по модели, распространённой у бурят и калмыков: к личному имени добавляли суффикс или окончание, указывающее на принадлежность. В русской записи «Дондупай» могло закрепиться как русифицированная форма: окончание «-ай» (вместо более точного «-айн» или «-ын») упрощало произношение для русского уха. Встречается вариант «Дондупов», но «Дондупай» — более архаичная и прямая передача, без добавления славянского суффикса. Это говорит о том, что носитель фамилии, скорее всего, происходил из среды, где фамилии фиксировали не по отчеству, а по прозвищу или имени предка в его исходной форме.

Географически фамилия тяготеет к Забайкалью, Бурятии и Калмыкии. В XIX — начале XX века у бурят фамилии часто складывались стихийно: при переписях или крещении русские чиновники записывали имя главы семьи как фамилию для всех домочадцев. Так Дондупай могло стать родовым именем для потомков человека по имени Дондуп. Социально это, скорее всего, были скотоводы, охотники или буддийские ламы — в среде бурятского духовенства тибетские имена были особенно распространены.

В русском контексте фамилия остаётся экзотичной и немногочисленной. Её носители сегодня живут не только в Сибири, но и в европейской части России, куда переезжали в советское время. Споров о происхождении здесь почти нет — версия с тибетско-буддийским именем Дондуп является основной и единственной правдоподобной. Славянские гипотезы (например, от слова «дон» или «дупло») отпадают из-за полного несовпадения морфологии и ареала бытования.