Фамилия Китайцев происходит от прозвища Китаец. В старину так могли назвать человека по месту жительства — например, если он жил в Китай-городе, историческом районе Москвы. Название «Китай-город» не имеет отношения к Китаю: так называли часть города, обнесённую стеной из связанных прутьев — «киты». Следовательно, прозвище Китаец мог получить переселенец оттуда или тот, кто участвовал в строительстве таких укреплений.

Есть и другая версия. В основе прозвища могло лежать тюркское имя Китай, довольно распространённое среди русских в Средневековье. В этом случае Китаец — это не указание на национальность, а адаптация личного имени. Какую из версий считать основной — вопрос открытый, но обе показывают, что фамилия образована по стандартной для русского языка модели: прозвище плюс суффикс принадлежности -ев. Суффикс указывает на то, что Китайцевы — потомки человека по прозвищу Китаец.

Фамилия Китайцев — не единичный случай. В русских говорах и документах встречаются однокоренные фамилии: Китаев, Китайкин, Китайгородский. Все они восходят к тому же корню «кит-», но с разными суффиксами и окончаниями, что говорит о независимом возникновении в разных регионах. Учитывая, что Китай-город был не только в Москве (подобные названия встречались в других городах), а тюркское имя Китай фиксируется в писцовых книгах, точную географию происхождения конкретной ветви Китайцевых можно установить только по архивным записям конкретной семьи.