Фамилия Понетаев — редкий пример, когда основа угадывается не сразу, а разбор суффикса помогает понять, где искать корни. В ней отчетливо видна модель на -аев, которая восходит к суффиксу -ай в прозвище или имени. То есть сначала существовало прозвище Понетай (или Понятай), а уже от него по правилам русского языка образовалась фамилия: Понетай → Понетаев. Важно не путать с фамилиями на -яев, где основа могла быть иной.

Самая вероятная версия происхождения прозвища Понетай — от глагола «понять» или «поймать» в его старом, более широком значении. В говорах «понять» могло означать не только «уразуметь», но и «схватить, взять, заарканить». Соответственно, Понетаем могли прозвать человека хваткого, понятливого, либо того, кто занимался ловлей — рыбы, зверя или даже беглых крестьян (в роли приказчика). Есть и более бытовая версия: в некоторых диалектах «понетай» — это тот, кто все понимает с полуслова, смекалистый. В любом случае, прозвище давалось по характеру или роду занятий, а не по имени.

Вторая версия, менее распространенная, но имеющая право на существование, — связь с прилагательным «понятый» (то есть привлеченный к делу, свидетель или понятой). В этом случае Понетай могло быть ироничным прозвищем человека, которого часто привлекали в свидетели, или того, кто сам любил быть в курсе всех событий. Однако морфологически форма «Понетаев» легче выводится из глагольной основы, чем из существительного «понятой» (от которого скорее получилась бы фамилия Понятов).

Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским областям. Она встречается в документах по Тамбовской, Рязанской и Воронежской губерниям, что подтверждает ее исконно русское происхождение без иноязычных вкраплений. Сословно это почти наверняка крестьянская или мещанская фамилия: в дворянских родословных книгах Понетаевы не значатся, а значит, предки были людьми простыми, зато с цепким умом или ловкими руками.