Фамилия Палтаева — женская форма фамилии Палтаев, и её происхождение не лежит на поверхности. В русском языке нет корня «палт-» в привычном значении, поэтому первое, что приходит на ум: фамилия не исконно русская, а скорее всего, тюркская или кавказская по происхождению.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?»), то есть Палтаев — сын Палты. Само имя или прозвище Палта могло возникнуть из тюркского корня «балта» — топор. В татарском, башкирском, казахском языках «балта» означает топор, а «Балта» — распространённое личное имя, иногда дававшееся как оберег или по ремеслу. Переход «б» в «п» в начале слова характерен для некоторых тюркских диалектов или для адаптации звучания в русской среде. Таким образом, Палта — это вариант имени Балта, а фамилия Палтаев/Палтаева буквально означает «сын (или дочь) того, кого звали Топором».

Вторая версия, менее вероятная, но встречающаяся в ономастике, — связь с калмыцким или монгольским словом «палта» (или «балта»), обозначающим молот или тяжёлый предмет. В этом случае прозвище могло относиться к человеку крепкого телосложения или упрямого нрава.

Географически фамилия Палтаева встречается преимущественно в Поволжье и на Южном Урале — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, а также среди кавказских народов (например, у кумыков). Это подтверждает тюркскую основу. В русских говорах слово «палта» не зафиксировано, поэтому версия о чисто славянском происхождении (от диалектного «палта» как разновидности одежды или орудия) несостоятельна — она не подкрепляется ни словарями, ни историческими данными.

Социальный контекст: носители фамилии Палтаев, скорее всего, происходят из крестьян или ремесленников, где прозвище, данное по орудию труда (топор), было естественным. Позже, при массовом закреплении фамилий в XIX веке, это прозвище перешло в наследственное имя.