Фамилия Шагартаев звучит непривычно для русского уха, и причина в её корнях. Она образована по русской словообразовательной модели — с помощью патронимического суффикса -ев, который указывает на принадлежность («чей?»). Однако основа фамилии явно восточная, тюркская. Это не случайность: фамилия бытует преимущественно в татарской и башкирской среде, а также встречается у казахов.

В основе лежит имя или прозвище Шагартай. Его разбор неоднозначен, и здесь у этимологов есть две основные версии. Первая: имя восходит к тюркскому слову «шагар» (в разных диалектах — «шакар», «шакир»), что означает «сахар», «сладкий». В переносном смысле так могли назвать желанного, любимого ребёнка. Вторая версия связывает основу с монгольским «цагаан» — «белый», «светлый». В тюркских языках это слово трансформировалось в «шагай», «шагар» и могло дать прозвище человеку со светлыми волосами или кожей. Формант -тай в тюркских именах — уменьшительно-ласкательный суффикс (как в именах Алтай, Каратай). Получается, Шагартай — это «сахарок» или «беленький».

Сравнение с однокоренными фамилиями даёт дополнительный контекст. Встречаются фамилии Шагартанов, Шагартаулов, Шагарташвили — последняя указывает на возможное бытование основы в среде грузинских тюрок (месхетинцев). Но Шагартаев — самая распространённая форма, закрепившаяся у волго-уральских татар и башкир. Сословно предки носителя фамилии, скорее всего, не были дворянами: основная масса тюркских фамилий на -ев/-ин закрепилась за крестьянами и мещанами после отмены крепостного права в XIX веке. Фамилия редкая, и её носители до сих пор компактно живут в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области.