Фамилия Примечаев — редкий случай, когда словообразовательная модель почти полностью перевешивает по информативности утраченную основу. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Примечаев буквально значит «сын Примечая». В русских фамилиях на -ев/-ов обычно застывает форма родительного падежа от прозвища или имени отца. Здесь основа — «Примечай».

Корень «примет-» легко узнаётся: примечать, заметить, примета. В древнерусском языке «примета» означала не только знак, но и колдовской обряд, порчу. Куда вероятнее, что прозвище Примечай дали человеку наблюдательному, внимательному, умеющему подмечать детали. В северных и сибирских говорах «примечательный» значило «видный, заметный», а «приметчик» — дозорный или соглядатай. Прозвище могло закрепиться за тем, кто служил дозорным, высматривал врага, или просто за человеком с острым глазом.

Менее правдоподобная, но встречающаяся в любительских генеалогиях версия связывает фамилию со словом «примечать» в значении «запоминать, узнавать». Тогда Примечай — это своего рода «памятливый», тот, кто держит в уме родственные связи и долги. Однако для прозвища это слишком отвлечённое качество, обычно в основе лежало конкретное поведение или занятие.

География фамилии узкая. Примечаевы встречаются в основном в Поволжье и на Урале, особенно в Пермском крае и Кировской области. Это косвенно подтверждает версию о севернорусском или уральском происхождении прозвища. В старых писцовых книгах XVI–XVII веков фамилия не зафиксирована — скорее всего, она оформилась позже, в среде государственных крестьян или однодворцев, где прозвища переходили в фамилии без участия дворянских родов.

Интересно, что фамилия Примечаев не имеет прямых «двойников» с другим суффиксом — нет распространённых Примечаевых, Примечайкиных или Приметчиковых. Это говорит о том, что прозвище Примечай было локальным и не дало большого числа ответвлений. Единственное близкое однокоренное имя — Приметин, но оно могло возникнуть независимо, от «примета» как колдовского знака.