Фамилия Каткасовы — редкий пример того, как чувашское слово легло в основу русской фамильной модели. Корень здесь — «каткас», что по-чувашски значит «сложный» или «трудный». От этого слова образовали прозвище Каткас, которое дали человеку не случайно: скорее всего, за его работу (тяжёлую, требующую усилий) или за характер — неуступчивый, «трудный» для окружающих. Такое прозвище приклеивалось к человеку в быту, а потом, когда на Руси закрепилась практика передавать прозвища по наследству, к основе добавили типичный русский суффикс -ов. Получилась фамилия Каткасов — буквально «сын (или потомок) Каткаса».

Формант -ов — самый распространённый в русской ономастике, он указывает на принадлежность к роду. В этом смысле фамилия Каткасов ничем не отличается от тысяч других фамилий на -ов, но её основа выделяется: чувашские заимствования в русских фамилиях встречаются реже, чем тюркские или финно-угорские. Это говорит о том, что предки Каткасовых, вероятно, жили на территории, где соприкасались русские и чувашские говоры — например, в Среднем Поволжье.

Точное время возникновения фамилии установить сложно: процесс перехода прозвища в фамилию занял несколько столетий, и документальные свидетельства по такой редкой фамилии могли просто не сохраниться. Ясно одно: перед нами не выдумка и не позднее канцелярское образование, а живое прозвище, которое отражало либо профессию, либо черту характера конкретного человека. Именно такие фамилии — с прозрачной, но неочевидной для русского уха этимологией — представляют особый интерес для историка языка.