Фамилия Кечемаев — редкая и территориально привязанная. Её основа, скорее всего, происходит от тюркского корня «кеч» (поздний, запоздалый) или «кече» (вечер, ночь). В тюркских языках, особенно в башкирском и татарском, слово «кече» означает «вечер», а «кеч» — «поздно». Отсюда могло возникнуть прозвище Кечемай — «вечерний», «ночной», либо «поздно родившийся» (ребёнок, появившийся на свет в преклонном возрасте родителей или после долгого ожидания). Такие прозвища давали не в обиду, а как оберег или по случайности.

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских основ. В Поволжье и на Урале, где веками жили рядом русские, татары и башкиры, фамилии на -ев часто получали крещёные татары или башкиры. Кечемаев — типичный пример такой ассимиляции: тюркское прозвище оформили по русскому образцу, добавив патронимический суффикс.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с марийским языком, где «кече» означает «солнце» или «день». В этом случае Кечемай — человек, связанный с солнцем, возможно, светловолосый или родившийся в ясный день. Но марийская гипотеза слабее: для фамилии характерен именно тюркский ареал бытования. Кечемаевых чаще всего встречали в Башкортостане, Оренбургской области и на юге Челябинской области — зонах активного татаро-башкирского влияния.

Фамилия не получила широкого распространения за пределами этих регионов. Она осталась локальной, что говорит о её позднем закреплении (вероятно, в XVIII–XIX веках) и о том, что носители не участвовали в массовых переселениях. Сословно предки Кечемаевых — скорее всего, государственные или ясачные крестьяне, реже — служилые татары.

Разбор по составу прост: корень Кечем- (от прозвища Кечемай) и фамильный суффикс -ев. Ударение, судя по произносительной традиции, падает на второй слог: Кече́маев.