Фамилия Мацаева чаще всего образована от мужского имени Мацай — краткой, обиходной формы старинного армянского имени Мнацакан. В переводе оно означает «выносливый, стойкий». Если следовать этой версии, то в основе фамилии лежит личное имя родоначальника, а суффикс -ев указывает на принадлежность: Мацаев — сын, потомок Мацая.

Есть и другая, менее очевидная гипотеза. Она связывает прозвище Мацай с украинским словом «мацак», то есть «щупальца». Отсюда делают неожиданный вывод, что обладатель такого прозвища мог быть книгопечатником. Логика здесь такая: «щупальца» ассоциируются с руками, которые «щупают», ощупывают — например, наборщик букв в типографии ощупывает литеры. Версия любопытная, но довольно шаткая: слишком длинная цепочка от щупалец к книгопечатанию, чтобы считать её основной.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для восточнославянских фамилий: основа Мацай + патронимический суффикс -ев. Такая модель встречается у русских, украинцев и народов Кавказа, где армянские имена нередко адаптировались в русскую фамильную форму.

Сам процесс формирования фамилий был долгим и неравномерным. У крестьян и горожан фамилии в привычном виде закрепились лишь к XIX веку, поэтому точно сказать, где и когда конкретно возник род Мацаевых, можно только после глубоких генеалогических изысканий. Сама фамилия редкая, и это делает её интересной для тех, кто ищет свои корни: узкий круг носителей часто означает, что все они — родственники в том или ином колене.