Фамилия Еркосаева — редкий случай, когда географический ключ важнее морфологического разбора. С первого взгляда кажется, что перед нами типичная фамилия на -ев, образованная от мужской формы Еркосаев. Но суффикс -аев указывает на тюркскую основу, а окончание -а — на женский вариант фамилии, который в русской традиции закрепился за дочерьми и жёнами. Мужская форма — Еркосаев.

Самая вероятная версия происхождения ведёт в казахскую или башкирскую среду. Основа «еркос» (или «еркёс») в тюркских языках означает «балованный», «изнеженный», «шаловливый». В переносном смысле так могли назвать младшего, любимого ребёнка, которого не нагружали работой. От личного прозвища Еркос (Еркёс) с помощью притяжательного аффикса -аев образовалась фамилия со значением «сын Еркоса». Встречаются и варианты написания через «ё» — Еркёсаев, что фонетически точнее, но в русских документах закрепился вариант с «о».

Менее убедительна версия, связывающая фамилию с арабским именем Иркас (иркас — «обращение», «мольба»). Она слаба потому, что имя Еркос (Еркес) как прозвище широко задокументировано у казахов и башкир, а форма «Еркосаев» органично вписывается в модель образования фамилий от тюркских личных имён (сравните: Бекесов, Тлеубаев, Кенжебаев). Встречается фамилия и у татар, но реже.

О сословии носителей фамилии судить трудно. В среде кочевников или полуоседлых тюркских народов прозвище Еркос мог получить и рядовой скотовод, и представитель родовой знати — социальный статус в прозвище не заложен. Зато фамилия надёжно указывает на регион: она компактно бытует в Западном Казахстане (Актюбинская, Западно-Казахстанская области) и прилегающих районах Оренбуржья и Башкортостана. Если искать предков, стоит обратить внимание на документы переселенцев конца XIX — начала XX века: именно тогда у казахов и башкир начали массово фиксировать фамилии по отчеству, и Еркосаев (Еркосаева) вошла в обиход.