Фамилия Миколаева на первый взгляд кажется простой, но её происхождение не так очевидно, как у большинства русских фамилий на -ов/-ев. Всё дело в основе: «Микола» — это не просто имя, а народная, разговорная форма крестильного имени Николай. В украинском, белорусском и южнорусских говорах имя Николай часто звучало как Микола (сравните: Микола Гоголь, Микола Лысенко). От этого имени и образована фамилия: Миколаев — сын Миколы, а Миколаева — женская форма от мужской фамилии.

Однако здесь есть важная деталь. В русской ономастической традиции фамилии на -аев обычно образуются от основ на «а» (как Микола → Миколаев), но само имя Микола — это украинизм или диалектизм. Поэтому фамилия Миколаева маркирует не просто «сына Николая», а скорее «сына Миколы», то есть указывает на носителя, чьи предки могли происходить из регионов, где было распространено это произношение: Украина, Беларусь, южные области России (Курская, Воронежская, Ростовская области). Написание через «и», а не через «ы» (Миколаев, а не Мыколаев) — это адаптация к литературной норме.

Второй, менее вероятный, но возможный вариант: фамилия могла произойти от прозвища Микола, которое давали человеку с каким-либо отношением к церкви или святому Николаю — например, родившемуся на Николу зимнего или служившему при храме в честь Николая Чудотворца. В этом случае прозвище закрепилось как фамильное имя.

Суффикс -ев в фамилии (а не -ов) обусловлен тем, что основа «Микол» заканчивается на мягкий согласный. Это стандартная модель: если имя или прозвище оканчивается на -а, то прибавляется -ев, но если основа на твёрдый согласный — -ов (например, Петров, но Миколаев). В фамилиях типа Миколаев суффикс -ев — это притяжательное окончание, указывающее на принадлежность: «чей сын?» — Миколаев.

Интересно, что фамилия Миколаева встречается значительно реже, чем её «русифицированный» аналог Николаев. Это говорит о том, что она сохранила региональный колорит и не была вытеснена более общепринятой формой. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилия Миколаев (и Миколаева) фиксируется преимущественно у крестьян и мещан южных губерний, реже — у казаков. Дворянских родов с такой фамилией практически нет, что указывает на её простонародное, «низовое» происхождение.