Фамилия Дотчаев — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а, скорее всего, прозвище, образованное от глагола или звукоподражания. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать словообразовательную модель. Суффикс -ев указывает на принадлежность к роду: Дотчаев — сын Дотчая. Само имя или прозвище Дотчай — это усечённая или переоформленная форма, и здесь открывается поле для версий.

Первая и наиболее вероятная гипотеза связывает основу с диалектным глаголом «дотчать» или «доткать». В русских говорах «доткать» означает «дотронуться», «прикоснуться», а также «доплести», «доделать тканьё». В таком случае Дотчаем могли прозвать человека, который постоянно что-то доделывал, дорабатывал, или же, напротив, того, кто был назойлив, «дотрагивался» до других, лез не в своё дело. Прозвища от глаголов в форме повелительного наклонения или усечённой основы — обычное дело для русской ономастики (сравните: Молчай, Стукай, Дерзай).

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — связь с тюркскими корнями. В ряде тюркских языков есть слово «дотча» (или близкое по звучанию), которое может означать «друг», «товарищ» или относиться к какому-либо родственному статусу. Однако фонетический облик фамилии — с характерным русским суффиксом -ев и окончанием -ай — делает эту версию менее убедительной. Скорее всего, если тюркское влияние и было, то слово уже прошло через русскую переработку.

Географически фамилия Дотчаев встречается крайне редко, и её очаги, по доступным данным, приходятся на регионы Поволжья и Приуралья. Это косвенно подтверждает обе версии: и русскую диалектную (говоры этих мест сохраняют архаичную лексику), и возможную тюркскую (историческое соседство с тюркоязычными народами).

Отдельно стоит сказать о написании. В фамилии нет двойных согласных, а корень «дотч» не имеет очевидных однокоренных слов в литературном языке. Это говорит о том, что фамилия формировалась в устной среде, среди простых людей, и лишь потом была зафиксирована на письме. Носители фамилии Дотчаев, скорее всего, происходят из крестьянской или ремесленной среды, где прозвища были особенно живучи.