Фамилия Мочкаева — женская форма от Мочкаев, которая образована по стандартной русской модели через суффикс -ев. Этот суффикс присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или шипящий, в отличие от -ов, который использовался после твёрдых согласных. Основа фамилии — Мочкай.

Корень «мочк-» в русских говорах имеет несколько значений. Самое прямое — уменьшительное от «мотка» (нить, моток пряжи). В этом случае Мочкаем могли прозвать человека, занятого прядением или торговлей нитками. Но есть и другая версия, более распространённая в ономастике: «мочка» в диалектах означала «серёжка», «висюлька» или «кисточка» (например, на поясе или шапке). Тогда прозвище Мочкай мог получить человек, носивший заметные украшения или имевший какую-то особенность внешности — скажем, оттопыренные мочки ушей.

Фамилия Мочкаев фиксируется преимущественно в Поволжье, особенно в Чувашии и Татарстане, а также в соседних областях — Нижегородской, Самарской, Ульяновской. Это не случайно: в тюркских языках есть похожие основы, например, «мочка» в чувашском может означать «медведь» (в переносном смысле — силач, неуклюжий человек). Взаимное влияние русских и тюркских говоров в этом регионе создало много фамилий с двойной этимологией. Мочкаев могло быть и русифицированной формой тюркского имени или прозвища.

Словообразовательная модель на -ай (-кай) типична для прозвищ, которые в XIV–XVII веках закреплялись как фамилии. Суффикс -ай придавал основе уменьшительно-ласкательный или пренебрежительный оттенок: Мочкай — буквально «маленькая мочка» или «тот, кто с мочками». В документах XVII века встречаются крестьяне с прозвищем Мочка в Вятском и Казанском уездах, что подтверждает бытование этого корня в северо-восточных русских землях.

Таким образом, Мочкаева — фамилия, корни которой лежат в народной речи, в бытовых прозвищах, связанных либо с ремеслом (пряжа), либо с внешностью (серёжки, мочки ушей), либо с региональным тюркским влиянием. Точная версия зависит от того, в какой местности жили предки конкретного носителя фамилии.