Фамилия Размочаев с первого взгляда кажется тёмной: ни имени, ни ремесла за ней не разглядеть. Однако словообразовательная модель проясняет картину. В основе лежит прозвище Размочай, а фамилия отвечает на вопрос «чей будешь?» — то есть «сын Размочая». Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение, как у тысяч русских фамилий, но сама основа — редкость.

Прозвище Размочай восходит к глаголу «размочалить» — разбить, расщепить, измочалить, сделать мягким, разлохматить. В народной речи так могли назвать человека медлительного, «размазню», либо, наоборот, того, кто работал с мочалом — размочаливал лён, коноплю или липовое лыко для плетения рогож и верёвок. Вторая версия правдоподобнее: прозвища по ремеслу на Руси давали охотно, и мочальный промысел был распространён повсеместно. Менее вероятно, хотя и не исключено, что прозвище носило ироничный характер и закреплялось за человеком мягкотелым.

Именования, образованные по той же модели, что и фамилия Размочаев, широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян. Славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени (христианского или языческого), и в этом смысле Размочаев — типичный пример: прозвищная основа, патронимический суффикс, закрепление за потомками. Подобные фамилии на -чаев — Молчаев, Ткачаев, Кричаев — встречаются в русских говорах, но Размочаев среди них выделяется узостью распространения.

Сам глагол «размочалить» фиксируется в диалектной лексике, в частности в севернорусских и поволжских говорах, где обработка мочала была обычным делом. Это позволяет предположить, что фамилия зародилась в среде крестьян или посадских людей, занимавшихся кустарным производством. Точных сведений о географии фамилии в открытых источниках мало, что неудивительно: фамилия редкая, и массовых переселений её носителей, судя по всему, не было.

В написании фамилии возможны варианты: Размочаев и Размочаёв. Ударение, скорее всего, падает на третий слог — Размочáев, что соответствует произношению исходного глагола. Встречающееся изредка написание через «а» после «ч» — Размочаев — орфографически верно, поскольку суффикс -ев после шипящих под ударением передаёт звук [о] буквой «ё», но на письме «ё» часто заменяют на «е», что и порождает двоякое чтение.

Исторических носителей фамилии, оставивших след в документах, назвать сложно — фамилия не из числа знатных или широко известных. Но это не умаляет её ценности для потомков: за ней стоит живое прозвище, которое пять-шесть веков назад точно и ёмко описывало конкретного человека — работника, мастера или просто соседа с характерной повадкой.