Фамилия Птраев — редкий случай, когда написание расходится с ожидаемой звуковой формой. На слух она воспринимается как «Птраев», но в русском языке такое стечение согласных «птр» в начале слова нетипично. Скорее всего, перед нами результат упрощения или искажения первоначальной фамилии, которая звучала как Петраев или Петряев.

Если исходить из версии «Петраев», то основа здесь — каноническое имя Пётр (от греческого «камень, скала»). Фамилия образована по стандартной модели: к полной форме имени Пётр добавлялся суффикс -аев, который в данном случае присоединился к основе Петр-. Модель «имя + -аев» встречается, но реже, чем суффикс -ов: так возникали фамилии от имён, оканчивающихся на твёрдый согласный, если того требовало произношение (сравните: Фадеев, Андреев). Таким образом, Птраев (Петраев) — «сын Петра», потомок человека по имени Пётр.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла произойти от прозвища Птарь — так в некоторых говорах называли птицелова или человека, торгующего птицей. В этом случае фамилия должна была бы писаться как Птарев, Птарьев или Птаров. Стечение «птр» могло возникнуть при небрежном произношении или записи: диалектное «птарь» иногда звучало как «птарь», а в деловой бумаге XVII века писец мог записать услышанное как «Птраев», закрепив ошибку в документе. Однако ономастический словарь Б. Унбегауна не фиксирует такой модели для фамилий от слова «птарь» — обычно они оформляются суффиксом -ов.

Географически фамилия Птраев крайне редка. В современных базах данных она встречается единично, преимущественно в центральных регионах России. Это даёт основание предположить, что перед нами не случайная описка, а локальная, возможно, угасшая ветвь фамилии Петраев, сохранившаяся в записи именно в таком виде. Иными словами, предки носителя фамилии Птраев почти наверняка были крестьянами или посадскими людьми, носившими имя Пётр, а необычное написание — следствие работы писца, который записал фамилию на слух, не заботясь о нормах орфографии.