Фамилия Орынтаев — редкий случай, когда основа слова прозрачна, но её происхождение уводит вглубь тюркской антропонимии. Она образована по стандартной модели: к тюркскому имени или прозвищу Орынтай добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Такой способ типичен для казахов, башкир, татар и других народов, чьи фамилии фиксировались в XIX–XX веках по русскому образцу.

Корень «орын» в тюркских языках означает «место», «положение», «пост». Уменьшительно-ласкательный аффикс -тай (как в именах Амантай, Кенжетай) придаёт основе значение «местечко», «занимающий место» или «почётный». Вероятнее всего, Орынтай — это личное имя, которое давали ребёнку с пожеланием занять достойное положение в обществе или родившемуся на смену умершему (как «заместитель»). В казахской традиции такие имена нередко отражали обстоятельства рождения или надежды родителей.

С географической точки зрения фамилия преимущественно казахская, с концентрацией в Западном Казахстане (Актюбинская, Западно-Казахстанская области) и прилегающих районах России. Это указывает на связь с Младшим жузом и, возможно, с родом байулы или алимулы, где имя Орынтай встречается в шежіре (родословных). Встречаемость фамилии низкая, что говорит о её локальном бытовании и относительно поздней фиксации.

Стоит отметить, что в русских документах фамилию могли записывать по-разному: Орынтаев, Орынтаев, реже Орентаев. Вариант с буквой «ё» — ошибочный, так как тюркское «о» не подвергалось йотированию. Встречаются однокоренные фамилии Орынбаев, Орынбасаров — они образованы от разных основ, но с тем же корнем «орын», что подтверждает его продуктивность в тюркской антропонимике.