Фамилия Ломаевы — одна из тех, где за основу взяли не имя, а прозвище. В её основе лежит форма Ломай, а сама фамилия строится по простой и распространённой модели: к прозвищу добавили стандартный русский суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Ломаев, то есть сын или потомок Ломая).

Что могло означать прозвище Ломай? Тут есть несколько версий, и все они связаны с разными оттенками слова «ломать». Первая версия — внешняя, по увечью. Прозвище могли дать человеку, которого «поломала» жизнь или зверь: например, неудачливому охотнику, пострадавшему от медведя. Вторая версия — по характеру. В русских говорах было слово «ломака» с целым веером значений: от важничающего человека, которого нужно упрашивать, до упрямца, грубияна или капризного человека. В смоленских говорах ломакой называли недотрогу. В некоторых местах так могли сказать и о плохом, нерадивом работнике.

Таким образом, фамилия Ломаев — это прозвище в чистом виде. Она не указывает на профессию или место жительства, а скорее характеризует самого первого носителя: его физическую особенность или, что вероятнее, манеру поведения. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), здесь сработала модель на -ев, типичная для прозвищ, оканчивающихся на -ай. Сравните с фамилиями Бурлаев (от бурлай — крикун), Шумилов (от шумила), Кусаев — все они образованы по тому же принципу: от глагольного или характерологического прозвища.

Фамилия Ломаев фиксируется в разных регионах, но чаще встречается в центральных и южных областях России. Это не редкая, но и не массовая фамилия, что типично для прозвищных фамилий, которые не получили такого широкого распространения, как фамилии от крестильных имён.