Фамилия Нуратаев — одна из тех, что сразу указывает на восточные корни, а именно на тюркскую языковую среду. Она образована по очень распространённой в России модели: к основе, в данном случае имени или прозвища Нуратай, добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягких и шипящих). Если бы фамилия закрепилась в другой тюркской традиции, она могла бы звучать как Нуратайулы или Нуратайзаде, но на русской почве она получила стандартное окончание, отвечающее на вопрос «чей?» — то есть «сын Нуратая».

Само имя Нуратай — составное, и его разбор даёт ключ к возможному значению. Первая часть, «Нур», восходит к арабскому слову «свет», «сияние» (часто встречается в именах вроде Нурлан, Нурсултан). Вторая часть, «-тай», — это очень характерный для тюркских языков (особенно казахского, башкирского, татарского) аффикс, который может выполнять роль уменьшительно-ласкательного суффикса или указывать на принадлежность к роду. Таким образом, Нуратай — это, скорее всего, «светлый», «лучезарный» или «тот, кто несёт свет». Имя было популярно как у казахов, так и у башкир, что и определяет географию фамилии: основная масса Нуратаевых живёт в Оренбургской, Челябинской областях, в Башкортостане и в северных регионах Казахстана.

Интересно, что фамилия Нуратаев не так распространена, как, скажем, Нургалиев или Нурмухаметов. Это говорит о том, что она могла возникнуть от конкретного родового имени, а не от широко распространённого религиозного. В некоторых случаях «Нуратай» могло быть не личным именем, а прозвищем, данным человеку за светлый цвет волос или кожи (в противовес более смуглым сородичам). В ономастике это называют «прозвищем по внешнему признаку», и для кочевых культур, где меткое прозвище могло закрепиться за целым родом, такой вариант вполне реален.

С сословной точки зрения, Нуратаевы в XIX веке, скорее всего, относились к башкирским или казахским тептярям или государственным крестьянам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от чисто тюркских имён без добавления арабского компонента «дин» (вера) или «улла» (бог). Фамилия не имеет вариантов написания через «а» или «о» — ударение в ней устойчиво падает на последний слог: Нурата́ев.