Фамилия Ковпаева — женская форма, а мужская, Ковпаев, образована по простой и ясной модели: от прозвища или имени Ковпай с помощью типичного русского суффикса -ев. Суффикс указывает на принадлежность: Ковпаев буквально означал «сын Ковпая» или «человек из рода Ковпая». Сама основа Ковпай — сложная, и её разбор даёт ключ к происхождению.

Скорее всего, в основе лежит тюркское имя или прозвище. Первая часть, ков-, может восходить к тюркскому «коб» (много, обильный) или «ков» (глина, грязь, болото). Вторая часть, -пай, — известный тюркский компонент, означающий «богатый», «господин», «почтенный человек» (сравните с башкирскими и татарскими именами вроде Акбай, Бикбай). Таким образом, Ковпай — это, вероятно, «обильно богатый» или «господин глины» (возможно, прозвище гончара или земледельца). Встречается и другая версия: от казахского «көп» (много) и «бай» (богач) — то есть «очень богатый человек», но это скорее калька, а не этимология.

Менее вероятно, но возможно, что Ковпай — это русифицированная форма украинского прозвища Ковпак (от «ковпак» — головной убор). Однако суффикс -ай в русских фамилиях редко образуется от названий предметов, чаще от личных имён. Кроме того, фамилия Ковпаев встречается в Поволжье и на Южном Урале — регионах, где веками жили тюркские народы, и это укрепляет версию о тюркском происхождении основы.

В сословном отношении Ковпаевы, скорее всего, были крестьянами или казаками. Фамилия не относится к дворянским и не фиксируется в старых родословных книгах. Встречаемость её невысокая, но устойчивая в Оренбургской, Саратовской областях и в Башкортостане. В XIX веке носители фамилии числились в основном государственными крестьянами, что типично для тюркских по происхождению фамилий, вошедших в русскую среду.