Фамилия Пацепаева — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с речью, а точнее — с её дефектом. В её центре лежит древнерусское слово «пацепа» или «пацепить», диалектный вариант глагола «прицепить» (прицепиться). Человек, которого в старину прозвали Пацепой, мог говорить «пацепить» вместо «прицепить» — то есть картавить или шепелявить. Ономасты, изучающие прозвищные фамилии, относят подобные образования к группе «говорящих» фамилий, которые закрепляли за человеком характерную особенность произношения. Вторая версия, менее распространённая, выводит основу из того же корня, но в значении «цепкий, приставучий человек» — тот, кто «прицепился» и не отстаёт. Однако с точки зрения словообразования именно фонетический вариант (замена «при-» на «па-») выглядит убедительнее: так в говорах фиксировали именно произносительную манеру.

Суффикс -ев- указывает на принадлежность: Пацепаев буквально значит «сын Пацепы». Форма на -ев, а не на -ов, типична для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или шипящий (в данном случае конечный «п» смягчался перед суффиксом). Такая модель массово закрепилась в XVI–XVII веках, когда прозвища превращались в наследственные фамилии у крестьян и посадских людей. Сословно Пацепаевы, скорее всего, происходят из среды крестьянства или мещанства: прозвища по речевым особенностям редко давали знати, которая чаще получала фамилии по地名ам или службе.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным русским говорам, где аканье и замена «при-» на «па-» встречались особенно часто. В документах XIX века Пацепаевы фиксируются преимущественно в Вологодской, Костромской и Вятской губерниях. Ударение в фамилии, судя по типовой модели, падает на второй слог: Пацепа́ев. Родственные фамилии — Пацепин, Пацепов, а также более распространённая Прицепов — подтверждают ту же основу, но с разными суффиксами и диалектным оформлением.

Сегодня фамилия остаётся редкой. Её носители, даже не зная точной этимологии, часто интуитивно связывают её с глаголом «цеплять», что в целом верно, хотя исходный смысл был тоньше — не просто «цеплять», а именно «говорить с призвуком». В этом и состоит ценность таких фамилий: они сохранили живую речь предков, их произносительные привычки, которые давно исчезли из литературного языка.