Основой фамилии Пятаев послужило мирское имя Пятай. Фамилия Пятаев образована от нецерковного имени Пятай. Скорее всего, так родители назвали своего ребенка, родившегося пятым по счету. Не исключено, что Пятай — это прозвищное именование. Поэтому Пятаем могли прозвать уступчивого человека. Наконец, существует версия, что фамилия Пятаев восходит к крестильному имени Петр, одна из форм которого в «якающих» говорах звучит как Пятай. Несмотря на разнообразие вариантов толкования этимологии фамилии Пятаев, наиболее правдоподобной выглядит первая гипотеза. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Пятай, со временем получил фамилию Пятаев.