Фамилия Кулдаев образована от тюркского имени Кулдай. В основе лежит сложение двух компонентов: «кул» (раб, слуга) и «дай» (давать). В тюркской ономастике такие имена-обереги давали, чтобы отвести от ребёнка злые силы: называя сына «рабом» или «слугой», родители надеялись сделать его незаметным для духов. Полное имя Кулдай буквально означало «данный (Богу) слуга» или «раб, отданный (на служение)». Встречается и другая трактовка: «кул» могло указывать на принадлежность к определённой социальной группе, но в именах-оберегах это значение смягчалось.

Русский суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение: Кулдаев — «сын Кулдая». Такая модель типична для фамилий, возникших на стыке тюркских и славянских традиций. В XVI–XVII веках многие татары, башкиры и другие народы, принявшие православие, получали фамилии по отцу с помощью русских суффиксов. Поэтому Кулдаевы — это, скорее всего, потомки человека по имени Кулдай, который жил на территории бывшего Казанского ханства или в приграничных с кочевниками областях.

Географически фамилия распространена в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири. Встречается у татар, башкир, чувашей, а также у русских, имеющих тюркские корни. Встречается вариант написания Кулдаев с ударением на второй слог, что характерно для татарского произношения. Среди однокоренных фамилий — Кулдин, Кульдеев, Кулдашев, но Кулдаев стоит особняком из-за редкого компонента «дай» в основе.

Сословно предки Кулдаевых могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми — например, толмачами или казаками, участвовавшими в освоении южных и восточных рубежей. Точных данных о конкретных исторических личностях с этой фамилией нет, но по модели образования ясно: фамилия древняя, возникла не позднее XVII века, когда тюркские имена активно встраивались в русскую антропонимическую систему.