Фамилия Щелкаева — женская форма, а её мужской вариант — Щелкаев. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Щелкай. Слово «щелкать» в русских говорах имело несколько значений: издавать резкий звук, бить (отсюда «щелчок»), а также работать проворно, бойко. Прозвище Щелкай могли дать человеку с громким голосом, скорому на язык или, напротив, драчливому — тому, кто «щёлкал» обидчиков.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединялся к основе, оканчивающейся на -ай (Щелкай → Щелкаев). Это патронимическая фамилия, то есть она отвечает на вопрос «чей?»: сын Щелкая. Встречается вариант Щелкачёв — от прозвища Щелкач, что означает то же самое, но с другим суффиксом. Оба варианта фиксируются в документах XVI–XVII веков, особенно в северных и центральных уездах России, где были распространены прозвища по действию.

По данным переписей, фамилия Щелкаева не относится к массовым, но встречается в Поволжье и на Урале. В некоторых говорах «щелка» означала ещё и сороку, поэтому не исключено, что прозвище могло быть связано с повадками этой птицы — крикливой и подвижной. Однако основная версия — от глагола, указывающего на характер или занятие человека.

Сословная принадлежность носителей фамилии разная: среди Щелкаевых были и крестьяне, и мещане, и служилые люди. В писцовых книгах XVI века упоминается, например, крестьянин Щелкай из Обонежской пятины. Словообразовательно фамилия прозрачна, и её значение легко восстанавливается даже без специальных знаний — она из числа тех, что «говорят сами за себя».