Фамилия Ночкаева — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Скорее всего, она образована от прозвища или нецерковного имени Ночкай. В основе лежит слово «ночь», а суффикс -ай характерен для русских прозвищ, обозначающих человека по характерному признаку или поведению (сравните: Гуляй, Молчай, Неждай). Ночкаем могли назвать того, кто родился ночью, работал в ночную смену, был ночным сторожем или отличался смуглой, тёмной кожей — «ночной» наружностью.

Суффикс -ев в окончании указывает на принадлежность: Ночкаев буквально означает «сын Ночкая». Это стандартная модель образования русских фамилий от прозвищ на -ай: Ночкай → Ночкаев. Фамилия могла возникнуть в среде крестьян или посадских людей, где прозвища были бытовыми и нередко фиксировали внешность или род занятий.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: от тюркского имени Ночка (в некоторых тюркских языках «ночка» — «светлый, чистый»), но она не подкреплена географией. Ночкаевы — фамилия нечастотная, встречается в основном в центральных и южных регионах России, что говорит о её восточнославянских корнях.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Ночкин, Ночёвкин — показывает, что все они восходят к одному смысловому гнезду «ночь», но Ночкаев стоит особняком из-за редкого форманта -ай. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные модели описаны как типичные для прозвищ, но сама фамилия Ночкаева в нём не упоминается — это подчёркивает её локальный, возможно, даже односельский характер. Предки носителя фамилии, вероятно, жили в небольшой деревне, где прозвище закрепилось за целым родом.