Фамилия Мерентаев — редкая и неочевидная по происхождению. В ней нет привычного славянского корня, который сразу подсказал бы занятие или прозвище предка. Чтобы понять её, нужно посмотреть на суффикс и попробовать найти основу в тюркских языках.

Словообразовательная модель здесь — классическая для русских фамилий: основа плюс суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — Мерентаев, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Мерентай. Сама основа «Мерентай» — составная. Первая часть «мерен» или «мерен-» может восходить к тюркскому слову «мерен» (в разных языках — «пролив», «ручей», «болото» или «извилина»). Вторая часть «-тай» — распространённый тюркский именной формант, часто означающий «жеребёнок» или выступающий как ласкательно-уменьшительный суффикс. Таким образом, Мерентай могло быть прозвищем человека, жившего у извилистого ручья или болота, либо именем с пожелательным значением (например, «быстрый, как ручей»).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались русское и тюркское население: Поволжье, Урал, Западная Сибирь. Встречается она крайне редко, что говорит о локальном происхождении — возможно, от прозвища одного человека, закрепившегося в одном селе или роду.

В отличие от фамилий на -ов, где основа часто ясна (Кузнецов, Попов), Мерентаев требует обращения к тюркской лексике. Спорных версий немного: можно было бы предположить связь с калмыцким «мерн» (лошадь), но тогда форма была бы Мернтаев или Мерентаев с другим значением. Версия с «ручьём» или «болотом» надёжнее, так как в тюркских языках слово «мерен» зафиксировано именно в значении «протока» или «извилина реки».