Фамилия Каултаев — редкая, и её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками. Основа «Каулта» (или «Каульта») — это личное имя или прозвище, которое в свою очередь восходит к сложению двух слов: «каул» (в разных тюркских наречиях — «договор», «обещание», «слово») и «тай» («жеребенок», но в составе имен часто имеет значение «подобный», «как»). Таким образом, Каулта можно перевести как «крепкий в слове», «верный уговору» или даже «жеребенок уговора» — в переносном смысле имя могли дать ребёнку, рождённому после заключения важного соглашения или в знак исполнения обещания.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских основ: Каултай → Каултаев. Это характерно для регионов Поволжья, Урала и Сибири, где издавна соседствовали славянские и тюркские народы. В казахском языке, к примеру, существует имя Кауылтай (Кауыл — «защита», «покровительство»), что даёт вторую версию: фамилия могла возникнуть от варианта Кауылтаев, где «л» со временем выпало или было заменено в русской записи. Обе гипотезы сходятся в одном: предок носителя фамилии был тюркоязычным, а сама фамилия — отчество, то есть «сын Каулты».

Географически Каултаевы встречаются в основном в Казахстане и в приграничных с ним областях России (Оренбургская, Астраханская, Челябинская). Встречаются единичные случаи в Башкортостане и Татарстане. Сословно предки, скорее всего, были из казахов или татар, нередко — из числа служилых людей, которые получали фамилии по отцу при переходе в оседлость или при записи в ревизские сказки XIX века.

Поскольку фамилия редкая и не попала в массовые справочники (Унбегаун, Никонов), точных сведений о её древности нет. Но если отталкиваться от модели, она сложилась не раньше середины XVIII — начала XIX века, когда у тюркских народов Российской империи массово фиксировали фамилии по отчеству.