Фамилия Пайгачева — женская форма фамилии Пайгачев. Её основа — прозвище или неканоническое имя Пайгач. Самая вероятная версия связывает это слово с тюркским «пайгач» — «вестник, гонец, глашатай». В языках Поволжья и Сибири, особенно у татар, башкир и чувашей, «пайгач» означало человека, который объявлял важные новости, передавал приказы или работал на почтовой станции. В русских говорах слово могло закрепиться как прозвище бойкого, говорливого человека или того, кто служил посыльным.

Менее распространённая гипотеза выводит Пайгач из диалектного «пайга» — часть, доля (от тюркского «пай»). Тогда прозвище могли дать человеку, получившему земельный надел или долю в общем деле. Но эта версия слабее: суффикс «-гач» нехарактерен для русских прозвищ от существительных, а для тюркских имён и прозвищ — вполне обычен.

Суффикс «-ев» в фамилии Пайгачев указывает на принадлежность: буквально «сын Пайгача» или «из рода Пайгача». Фамилия образована по русской модели, но основа явно заимствована, что типично для регионов с длительными русско-тюркскими контактами — Нижегородчины, Казанской, Симбирской, Оренбургской губерний. Носители фамилии Пайгачевы — это, скорее всего, потомки обрусевших татар, чувашей или мордвы, либо русских, получивших тюркское прозвище.

Фамилия редкая. Её ареал — преимущественно юго-восток европейской России и Зауралье. Встречается в Челябинской, Курганской областях и в Башкортостане. В дореволюционных переписях почти не фиксируется, что говорит о сравнительно позднем оформлении — возможно, в XIX веке, когда крестьянам массово закрепляли фамилии. Сословная принадлежность предков — почти наверняка государственные или удельные крестьяне, реже — казаки. Дворянских родов с такой фамилией нет.