Фамилия Ногачеев образована от прозвища или нецерковного имени Ногач. Основа здесь — слово «нога», а суффикс -ач указывал на обладателя яркого признака: так называли человека с длинными, больными или необычными ногами, либо с особой походкой. Модель типична для русских фамилий: прозвище на -ач (ср. Усач, Бородач, Ловкач) давало основу, к которой прибавлялся патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Сын Ногача становился Ногачеевым.

Менее вероятен тюркский след, хотя и не исключён. В тюркских языках есть слово «ногай» — название народа (ногайцы), и на стыке с русским суффиксом «-ев» могла возникнуть фамилия Ногаев. Но форма Ногачеев с характерным славянским суффиксом -ач указывает именно на прозвище, а не на этноним. Если бы предок был ногайцем, фамилия скорее звучала бы как Ногаев или Ногайцев.

Географически фамилия редкая. Перепись 1897 года фиксирует единичные случаи в южнорусских и поволжских губерниях — там, где прозвища на -ач были особенно часты (например, в Курской, Тамбовской, Саратовской губерниях). В современных справочниках Ногачеев встречается спорадически, без выраженного ареала.

Суффикс -ач в русском языке давал фамилии с оттенком просторечия или иронии: так могли прозвать не просто длинноногого, а, скажем, косолапого или того, кто «ногами не владел» после болезни. В отличие от фамилий Ногин (от «нога» с суффиксом -ин) или Ножкин (от «ножка»), Ногачеев сохранила более грубую, прозвищную форму.

Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — она осталась в крестьянской и мещанской среде. Встречаются варианты написания Ногачеев и Ногачёв (с ударением на последний слог), но исторически верная форма — через «ее», поскольку суффикс -ев присоединялся к основе на шипящий или мягкий согласный.