Фамилия Главтеева — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а прозвище, образованное от устаревшего прилагательного. Разбирать её логичнее всего с суффикса и окончания: -ев (указывает на принадлежность) и -а (женская форма). Мужской вариант — Главтеев. Но ключевой элемент здесь — корень «главт-», который напрямую связан со словом «главный».

Вероятнее всего, прозвище Главтей или Главтея давали человеку, занимавшему руководящую должность: старосте, старшему в артели, главному распорядителю на промысле или в общине. В русских говорах слово «главный» имело и более конкретные значения — например, «главный работник», «старший в семье». Не исключено, что прозвище закрепилось за тем, кто вёл хозяйство или распоряжался общим имуществом.

Менее правдоподобная версия связывает фамилию с диалектным «главтеть» — возглавлять, главенствовать. В этом случае прозвище могло быть ироничным: так могли назвать человека, который любил командовать, но не имел реальной власти. Однако в ономастике чаще встречаются фамилии, образованные от существительных, а не от глаголов, поэтому версия с «главным» выглядит убедительнее.

Фамилия очень редкая. По данным современных исследований, она встречается в центральных областях России и на Урале, но не образует крупных гнёзд. В дореволюционных переписях и метрических книгах носители фамилии могли записываться как Главтеевы или Главтеевы — путаница с окончанием -ев/-ов в таких фамилиях нередка, так как основа на мягкий согласный.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Главков, Главин, Главнов — показывает, что все они образованы от того же корня, но разными суффиксами. «Главтеев» выделяется суффиксом -еев, который в русской антропонимии встречается реже, чем -ов или -ин. Это может указывать на более позднее или локальное происхождение фамилии, возможно, под влиянием местных говоров.