Фамилия Кульдяев образована от прозвища или нецерковного имени Кульдяй. Основа здесь — слово «кульдя», которое в русских говорах, особенно в северных и сибирских, имело несколько значений. Чаще всего так называли неуклюжего, неповоротливого человека, увальня. В словаре Даля «кульдя» — это «неловкий, мешковатый человек», отсюда же глагол «кульдячить» — делать небрежно, кое-как. Вторая, менее распространённая версия связывает прозвище с диалектным «куль» — мешок, то есть Кульдяй мог быть толстым, полным человеком, которого дразнили мешком.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе на -яй (Кульдяй) добавили патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «чей сын?» — Кульдяев, то есть потомок Кульдяя. Суффикс -яй в прозвищах встречается нечасто, но известен по другим фамилиям — Ширяев (от «ширяй» — разиня), Гуляев. Он придаёт основе оттенок просторечности и бытовой характеристики.

Фамилия редкая, географически привязана в основном к центральным и восточным регионам России. В документах XVII–XVIII веков носители фамилии встречаются среди крестьян и посадских людей Вятской губернии и Пермского края — это подтверждает северное происхождение слова «кульдя». Встречаются и однокоренные варианты написания: Кульдеев, Кульдяков, но Кульдяев — самый распространённый.

Таким образом, предок носителя фамилии Кульдяев получил своё прозвище за нерасторопность или грузность, и эта бытовая характеристика закрепилась в фамилии на несколько столетий. Никакой знатной родословной за ней не стоит — типичная крестьянская или посадская фамилия, образованная от меткого народного слова.