Фамилия Довлекаев — редкий случай, когда прозвище предка почти наверняка было образовано от глагола с яркой экспрессивной окраской. В основе лежит древнерусское или диалектное слово «довлекать» — тащить, волочить, с трудом перетаскивать что-то тяжелое. Прозвище Довлекай могли дать человеку медлительному, неповоротливому, либо тому, кто занимался тяжелой работой, связанной с перемещением грузов, — например, бурлаку или грузчику.

Обратим внимание на суффикс. Формант -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Довлекаев. Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ на -ай (ср. Ломай → Ломаев, Толкай → Толкаев). В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образуются от основ на -а/-я, здесь работает другой механизм, но результат тот же: сын Довлекая.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям. В исторических документах XVII–XVIII веков встречаются однокоренные прозвища в среде служилых людей и крестьян: Довлекай, Довлека. Например, в переписных книгах Симбирского уезда упоминается крестьянин Довлекай, что указывает на реальное бытование такого имени-прозвища. Фамилия Довлекаев, скорее всего, закрепилась в тех же краях.

Вторая, менее вероятная версия связывает основу с тюркским «довлет» (счастье, богатство, власть). Но против этого говорит русский глагольный суффикс -кай, который в тюркских заимствованиях почти не встречается. Скорее всего, перед нами чисто славянская модель, и попытка объяснить фамилию через восточные корни — натяжка.

Фамилия не получила широкого распространения и остается локальной. Это значит, что большинство современных носителей Довлекаевых, вероятно, происходят из одного или нескольких соседних сел, где прозвище в XVI–XVII веках закрепилось за одной семьей.