Фамилия Исатаева образована по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа — Исатай. Это тюркское составное имя, распространённое у казахов, татар, башкир и других народов, где оно означает «собака месяца» или «пёс луны». Звучит необычно, но в тюркской антропонимике «собака» (ит/айт) не была ругательством: это имя-оберег, которое давали, чтобы злые духи не позарились на ребёнка, посчитав его недостойным внимания. Вторая часть — ай («луна», «месяц») — добавляла сакральный смысл, связывая имя с небесным светилом.

Мужская форма фамилии — Исатаев. Женская — Исатаева — закрепилась в русской традиции как неизменяемая по роду, но в документах она фиксируется именно с окончанием -а. Если говорить о географии, то фамилия Исатаева встречается в основном в регионах с сильным тюркским субстратом: в Оренбургской, Астраханской областях, в Татарстане, Башкортостане и, конечно, в Казахстане. В русских переписных книгах XVII–XVIII веков такая фамилия почти не встречается — она вошла в обиход позже, вместе с крещением части тюркского населения и переходом к русской модели фамилий.

Интересная деталь: в казахской среде имя Исатай носил известный батыр и предводитель восстания Исатай Тайманов (1791–1838). Его фамилия образована от имени отца (Тайман), а не от Исатай, но само имя стало настолько узнаваемым, что могло повлиять на популярность фамилии Исатаев среди потомков других людей, названных в честь батыра. Однако в строгом смысле фамилия Исатаева — это отчество от неканонического тюркского имени, и её носители — потомки человека по имени Исатай. Социальный состав таких фамилий был разным: от простых кочевников и крестьян до служилых татар, которые в XVI–XVII веках переходили на русскую службу и получали поместья.

Словообразовательно фамилия прозрачна: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — Исатаев), а основа — на личное имя. Никаких редких суффиксов или спорных корней здесь нет, что делает её типичным примером тюркско-русского ономастического гибрида. В отличие, скажем, от фамилий на -ин (Исаткин), где основа могла быть от уменьшительной формы, Исатаева сохраняет полную форму имени, что говорит о сравнительно поздней фиксации — когда отчества уже не усекали.