Фамилия Китачаев — редкий случай, где разбор упирается не в прозвище или профессию, а в этноним, причём неочевидный. Основа «Китач» с большой вероятностью восходит к слову «китаец». В русских говорах и документах XVI–XVII веков выходца из Китая или человека с характерными узкими глазами могли прозвать Китачом — так же, как татарина — Татарином, а немца — Немчином. Суффикс «-аев» указывает на тюркскую или восточную модель образования фамилий: в русской среде такая фамилия скорее получила бы окончание «-ов» (Китачов), а «-аев» — типичный патронимический суффикс у народов Поволжья, Приуралья и Сибири (татары, башкиры, чуваши). Поэтому Китачаев мог возникнуть в среде татар-мишарей или казанских татар, где прозвище Китач («китаец») закрепилось за родоначальником, а потом оформилось по местной модели.

Есть и другая версия, менее вероятная, но не лишённая оснований: в тюркских языках слово «китач» или «кытач» могло означать «маленький», «коротышка» или даже «упрямец» — в зависимости от диалекта. Тогда Китачаев — это «сын Китача», где Китач — личное прозвище, никак не связанное с Китаем. Однако в русских ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) фамилии с такой основой не фиксируются, что говорит о её крайней редкости и, скорее всего, локальном бытовании.

Географически фамилия Китачаев встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане и прилегающих областях — в Оренбуржье и Челябинской области. Это подтверждает версию о тюркском происхождении. В центральных русских регионах она практически не известна. Социальный статус предков Китачаевых, судя по распространённости суффикса «-аев» среди крестьян и служилых татар, мог быть разным: от ясачных крестьян до мелких помещиков, но точных данных нет.

Таким образом, Китачаев — фамилия, которая с высокой вероятностью родилась на стыке русской и тюркской культур: русское по корню прозвище «китач» (китаец) оформилось по татарской модели. Носитель такой фамилии мог быть потомком татарина, получившего прозвище за внешность или связь с Китаем, либо человека, которого так дразнили в многонациональной среде.