Фамилия Солтаев — яркий пример того, как тюркское имя становится основой для русской фамилии. Её ядро — имя Солтан, которое является восточным вариантом арабского титула «султан» (властитель, правитель). В тюркской среде это имя давали не только знатным особам, но и простым людям, желая ребёнку силы и достоинства. Поскольку имя было распространено у многих народов (татар, башкир, казахов, народов Кавказа), фамилия Солтаев встречается у представителей разных этнических групп, но чаще всего — у татар и башкир.

Образование фамилии стандартно для русского языка: к основе Солтан добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Буква «а» в середине фамилии (Солтаев, а не Солтанов) — результат адаптации тюркского произношения: в разговорной речи имя часто звучало как «Солтан», но при оформлении документов фамилию записывали по слуху, с гласной «а» в корне. Встречаются и варианты Солтанов, Султанов — они образованы от той же основы, но с другим суффиксом.

География фамилии Солтаев преимущественно связана с Поволжьем, Уралом и Западной Сибирью — регионами, где исторически жили татары и башкиры. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались как государственные крестьяне, реже — как мещане или купцы. Значительная часть Солтаевых — выходцы из Казанской и Уфимской губерний. После отмены крепостного права фамилия распространилась шире, но до сих пор сохраняет региональную привязку к тюркоязычным районам.

С точки зрения словообразования, фамилия Солтаев находится в одном ряду с такими фамилиями, как Ахтаев, Батаев, Гатаев — все они образованы от личных имён тюркского происхождения с помощью суффикса -ев. Отличие от фамилии Султанов (с более «книжным» вариантом титула) в том, что Солтаев отражает народную, разговорную форму имени. Если в метрических книгах XIX века встречается запись «Солтан», то его сын уже значился как Солтаев — так фамилия закреплялась в русской документальной традиции.

Известных носителей фамилии, оставивших заметный след в истории, немного — это не массовая, но устойчивая фамилия. Встречаются Солтаевы среди военных, инженеров и деятелей культуры, особенно в Татарстане и Башкортостане. Каких-либо легенд о дворянском происхождении фамилии нет: в подавляющем большинстве случаев это фамилия крестьянского или мещанского сословия, что типично для русских фамилий тюркского корня.