Фамилия Покатаев ведет начало от прозвища или мирского имени Покатай. В основе лежит глагол «покатить», «покатать» или «покатиться», но смысл, который вкладывали в это слово предки, мог быть разным. Самая распространенная версия — профессиональная. Покатаем могли называть человека, занятого стиркой и отбеливанием холстов: в старину белье не гладили, а катали — раскатывали тяжелым вальком на скалке или специальной доске. Это был физически тяжелый труд, и мастера такого дела ценились. Не менее вероятно, что прозвище закрепилось за извозчиком или человеком, который постоянно находился в разъездах, — «покатил» по делам.

Однако у фамилии есть и другие, менее очевидные прочтения. Однокоренное слово «покатый» в говорах означало «круглый», поэтому Покатаем могли прозвать полного, невысокого человека с округлыми формами. В некоторых диалектах «покатный» значило «сговорчивый», «покладистый» — так могли охарактеризовать уживчивого соседа или работника. Наконец, нельзя сбрасывать со счетов и связь с растением перекати-поле, которое в народе называли покатуном или покатничком. В этом случае Покатай — не прозвище, а мирское имя-оберег. Давая ребенку такое имя, родители словно поручали его природе: считалось, что вместе с именем к малышу перейдут жизненная сила и неутомимость этого растения, которое, вызревая, отрывается от корня и катится по степи, разбрасывая семена.

Какой из вариантов ближе к истине, сказать трудно: слишком далеко ушли от нас носители первоначального прозвища. Ясно одно: фамилия образована по типичной русской модели с суффиксом -ев от личного имени или прозвища Покатай. Потомки человека с таким прозванием со временем стали писаться Покатаевыми.