Фамилия Дотаева — женская форма, а её мужской вариант — Дотаев. В русской модели фамилий суффикс -ев указывает на происхождение от прозвища или имени, оканчивающегося на мягкий согласный или на -й. Основа здесь — «Дотай», что сразу отсылает к глаголу «дотаять» или к имени Дотай.

Основная версия — фамилия образована от нецерковного имени Дотай. В старину на Руси были распространены имена-обереги, связанные с природными явлениями или состояниями. Дотай — от глагола «таять» с приставкой «до-». Такое имя могли дать ребёнку, родившемуся в конце зимы или весной, когда снег окончательно сходит, или же в переносном смысле — «дотаявший», то есть избавившийся от суровости, ставший мягким. В говорах «дотаять» означало также «дойти до конца», «завершиться», что могло быть пожеланием счастливого исхода в жизни.

Вторая, менее вероятная версия — связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях «дот» или «дотта» означает «друг», «товарищ», а суффикс -ай образует имя. Тогда Дотай — «дружелюбный», «верный товарищ». Эта гипотеза правдоподобна, если предки носителей фамилии жили в зоне контакта славянских и тюркских народов — например, в Поволжье или на юге России. Но для фамилии Дотаева первая, славянская версия выглядит более органичной: она проще объясняет глагольную основу и не требует дополнительных лингвистических допущений.

Географически фамилия редкая. Встречается в основном в центральных и южных областях России, изредка — на Северном Кавказе, что может указывать на переселенческие потоки. Сословного барьера у неё не было: Дотаевы могли быть и крестьянами, и мещанами, и казаками. Фамилия не получила широкого распространения, поэтому её носители — это, скорее всего, потомки одной или нескольких семей, разошедшихся по стране.

Интересная деталь: в старых документах фамилию могли записывать через «о» — Дотаевъ, а в устной речи иногда путали с Додеевым или Дотеевым, но корень «тай/таять» оставался неизменным. Сегодня Дотаева — редкий случай, когда прозвище, связанное с природным процессом, сохранилось в фамилии почти без изменений.