Фамилия Саргелтаева — редкий случай, когда географический и этнический корень просматривается почти сразу, но точное значение ускользает. Основа фамилии — мужское имя или прозвище Саргелтай, к которому добавили русский патронимический суффикс -ев (в женском роде — -а). Такая модель типична для тюркских народов, попавших в зону русского административного влияния: исходное личное имя превращали в фамилию по общероссийскому образцу. Скорее всего, фамилия казахского или ногайского происхождения, и её носители — из числа тех, кто получил фамилию при переписях XIX — начала XX века.

Разобрать имя Саргелтай непросто: оно не встречается в распространённых именословах. Можно предположить, что в основе лежит тюркское «сар» — жёлтый, светлый, рыжий (сравните с казахским «сары»). Вторая часть — «гелтай» или «келтай» — может быть вариантом имени Келтай (от «кел» — приходи, «тай» — жеребёнок, то есть «приходящий жеребёнок», образное имя для долгожданного ребёнка). Тогда Саргелтай — «светлый Келтай», «рыжий Келтай». Другая, менее вероятная версия: «сар» как сокращение от «сардар» (главный, предводитель) в диалектном произношении. Но первая гипотеза надёжнее: составные имена с цветовым определением характерны для тюркской антропонимии.

Суффикс -ев указывает на принадлежность к роду: Саргелтаев — сын или потомок Саргелтая. Форма Саргелтаева — женская, но в быту её часто используют как общую для всей семьи (по мужу или отцу). Фамилия не получила широкого распространения за пределами регионов традиционного проживания казахов и ногайцев — Астраханской области, Западного Казахстана, Оренбуржья. В центральных областях России она практически не встречается.

Написание фамилии устойчивое, без вариантов — через «е» после «г». Если бы в основе было имя Саргалтай (с «а»), мы бы видели фамилию Саргалтаева. Такая чёткость говорит о позднем и официальном оформлении: фамилию записали один раз, и она не успела обрасти диалектными формами.