Фамилия Милотаев — редкая и с первого взгляда обманчивая. Её основа «милот-» заставляет думать о чём-то милом, приятном, но на самом деле происхождение фамилии совсем не ласковое. Скорее всего, перед нами одна из фамилий, образованных от дохристианского имени или прозвища Милотай. В древнерусском языке суффикс «-ай» часто служил для образования имён от глаголов или прилагательных: например, Болтай (от «болтать»), Лепетай (от «лепетать»). Милотай — это тот, кто «милует» или «милуется»: либо щедрый, милостивый человек, либо, наоборот, тот, кто добивается расположения, ластится. Со временем прозвище закрепилось, и потомков такого человека стали звать Милотаевыми.

Суффикс «-ев» указывает, что фамилия возникла в северных, центральных или сибирских говорах, где после шипящих и мягких согласных использовали именно -ев, а не -ов. Это отличает её, например, от фамилий вроде Милотаев, которые могли бы быть в южнорусских областях, но там основа, скорее всего, звучала бы иначе. Встречается фамилия крайне редко, в основном в Поволжье и на Урале — в тех регионах, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральной России. Среди носителей нет известных исторических личностей, что говорит о крестьянском или мещанском корне: фамилия не попала в дворянские родословные книги и не «засветилась» в столичных архивах.

Есть и вторая, менее правдоподобная версия: от тюркского слова «миллет» (народ, нация) через татарское «милләт». Но в этом случае фамилия звучала бы как Миллетов или Миллятов, а форма Милотаев явно указывает на славянскую словообразовательную модель с суффиксом -ай. Поэтому основная гипотеза — исконно русское прозвище, которое со временем потеряло связь с первоначальным смыслом и стало просто фамилией. Носитель фамилии Милотаев может считать себя потомком человека, которого в старину называли за характер — ласкового, обходительного или, напротив, льстивого.