Фамилия Петовраджи — редкий пример того, как тюркская словообразовательная модель и греческое по происхождению слово соединились в одном прозвище. Если разбирать её по составу, то основа «петавр» и суффикс «-джи» указывают на род занятий человека. Слово «петавр» пришло из греческого языка, где так называли прибор, которым пользовались акробаты во время представлений. Поэтому прозвище Петовраджи, скорее всего, относится к «профессиональным» именованиям: так могли назвать человека, чья работа была связана с цирковым искусством, например, акробата.

Тюркский суффикс «-джи» в таких именованиях обычно обозначал деятеля, того, кто связан с предметом или действием. Сравните с другими фамилиями той же модели, где основа могла быть любой, а суффикс указывал на профессию или характерное занятие. Здесь же основа «петавр» сужает круг: вряд ли прозвище дали за что-то иное, кроме как за умение обращаться с этим снарядом или за участие в представлениях.

Современный графический облик фамилии — результат естественных фонетических процессов. Чередование гласных «а» и «о» в корне, а также появление дополнительного гласного «а» перед суффиксом объясняются тем, как слово осваивалось в русской речи. Изначальная форма могла звучать и писаться иначе, но со временем произношение выровнялось под привычные для русского уха сочетания звуков.

Точных сведений о том, где именно фамилия бытовала и как давно закрепилась, нет. Но сама модель образования говорит о том, что прозвище возникло в среде, где тюркские языки соседствовали с русским, а цирковое или балаганное ремесло было знакомым делом. Вряд ли предок носителя фамилии был знатным человеком — такие именования обычно закреплялись за простыми людьми, чей труд или талант бросались в глаза окружающим.