Фамилия Камаев имеет как минимум два независимых корня. Первый и самый известный — татарский. Согласно родословным преданиям, Камаевы — старинный татарский род, ведущий начало от казанского князя Камая. В 1550 году, перед решающим штурмом Казани, он бежал к Ивану IV, а после падения города крестился и получил христианское имя Смиленей. За ним сохранилось поместье, где до сих пор существует село Князь Камаево, а неподалеку находится городище XV–XVI веков. Имя Камай затем встречается в русских документах XVII века: «Камай Григорьевич Косливцев, помещик, 1608 г., Нижний Новгород»; «Камай Садилов, казанец, 1662». Само имя Камай — это диалектный вариант арабского имени Камалетдин, что означает «совершенство религии».

Второй пласт фамилии — севернорусский, крестьянский, и он не связан с татарской аристократией. В пределах будущего Камышловского уезда (ныне Свердловская область) фамилия известна с XVII века. Предками многочисленных крестьян Камаевых из деревни Сергуловской были крестьянин Иван Онисифорович (Онцыферов) Камаев и его сыновья. Иван был уроженцем Лампожской волости Пинежского уезда (Архангельская губерния) и переселился в Пышминскую слободу в 1672–1673 годах. Перепись 1680 года фиксирует его и сыновей Ивана и Тараса. Позднее оба сына значатся среди жителей Новопышминской слободы, возникшей в 1681 году на месте той самой деревни. Переписью 1719 года в слободе учтены крестьяне Тарас Иванович Камаев с сыновьями Ананией (у того были сыновья Федор и Семен) и Герасимом (он упоминается в числе раскладчиков заводских работ от Новопышминской слободы в 1729 году), а также Иван Иванович Камаев с сыном Саввой и братом Михаилом.

Таким образом, фамилия Камаев образована от личного имени Камай. В одном случае это было имя татарского князя, принявшего православие и ставшего основателем дворянского рода. В другом — то же имя, но уже в среде русских крестьян Русского Севера, которые могли носить его как каноническое (редкое для того времени) или как мирское прозвище. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Камая». География фамилии широка: от Казани и Нижегородчины до Архангельской губернии и Урала, что говорит о разных путях её возникновения.