Фамилия Покатаев происходит от прозвища Покатай. Вероятно, оно образовано от глагола «покатить», «покатать», «покатиться». Можно предположить, что прозвище Покатай относится к профессиональным именованиям, то есть указывает на род деятельности предка: он мог заниматься стиркой (как говорили в старину, катаньем) белья или же быть извозчиком. Однако поскольку однокоренное слово «покатый» может являться синонимом слова «круглый», можно предположить, что Покатаем прозвали человека, отличавшегося полнотой и невысоким ростом, то есть округлостью. Возможна и связь прозвища Покатай с прилагательным «покатный» в значении «сговорчивый». Также нельзя исключать, что в основе фамилии Покатаев лежит не прозвище, а мирское имя Покатай, связанное с народным названием травы перекати-поле — покатун, покатничек. Эта трава, вызревая, отрывается от земли и, разбрасывая семена, клубком катится по равнине, подгоняемая ветром. Давая младенцу такое имя, как Покатай, родители хотели, чтобы природа воспринимала ребёнка как своего, чтобы к нему перешли те полезные качества, которыми наделено это растение. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Покатай, со временем получил фамилию Покатаев.