Фамилия Орнаек — редкая и неочевидная для русского уха. Если отбросить предположения о тюркских корнях, которые напрашиваются из-за звучания, то наиболее вероятное объяснение лежит в диалектной лексике северо-запада России. В псковских и новгородских говорах словом «орнай» или «орнак» называли неопрятного, неряшливого человека, а также того, кто делает всё кое-как, наспех. Суффикс -ек в данном случае — это не типичный русский фамильный суффикс (как -ов или -ин), а уменьшительно-пренебрежительная форма самого прозвища: Орнаек — это «маленький неряха» или «сын неряхи». Такая модель образования встречается у прозвищных фамилий, застывших в исходной форме без добавления патронимического суффикса.

Географически фамилия Орнаек почти наверняка происходит из зоны древних псковских или тверских говоров. В документах XVII–XVIII веков встречаются однокоренные прозвища — Орна, Орнач, Орнатка, но именно форма с -ек фиксируется крайне редко. Это позволяет предположить, что фамилия возникла не в центральных уездах, а на периферии, где диалектные слова дольше сохранялись в быту и легче переходили в фамильные прозвания. Первым носителем мог быть крестьянин или ремесленник, которого за небрежность в работе прозвали Орнаек, и это прозвище закрепилось за его потомками как фамилия.

Вторая версия, менее правдоподобная, но имеющая право на существование, — связь с финно-угорским субстратом. В карельском и вепсском языках есть слово «orni» (украшение, наряд), и теоретически прозвище Орнаек могло означать «щеголь», «любитель наряжаться». Однако против этой гипотезы говорит значение: прозвища от финно-угорских корней на русском Северо-Западе обычно принимали русские суффиксы (-ов, -ин), а не оставались в чистом виде. Форма Орнаек без суффикса — это скорее след прямой фиксации диалектного слова, а не заимствования.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. В русской ономастике фамилии, оканчивающиеся на -ек, единичны. Это не суффикс фамилии, а часть основы, что указывает на очень конкретное, локальное происхождение. Сравните с фамилиями Косек (от «коса»), Смешек (от «смех») — все они редки и привязаны к определённым говорам. Орнаек — из того же ряда: прозвище, которое не переделывали по стандартным моделям, а оставили как есть, что говорит о его давнем и устойчивом бытовании в одной местности.

Таким образом, предки носителей фамилии Орнаек — скорее всего, крестьяне или посадские люди из западных районов России, жившие в среде, где слово «орнай» было в ходу. Фамилия не знатная, не дворянская, не искусственная — она выросла из бытового прозвища, данного за неаккуратность или торопливость. Искать её в дореволюционных списках стоит в Псковской, Тверской или Новгородской губерниях.