Фамилия Супатаев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранило почти нетронутым свой первоначальный облик. В ней нет ни христианского имени, ни распространённого тюркского титула — зато есть прямое указание на занятие или характер предка.

Основа «супатай» (или «супат») восходит к тюркским языкам, где «су» — вода, а «пат» (бат, батыр) — герой, богатырь, удалец. В буквальном прочтении Супатай — «водный богатырь», «удалец у воды». Такое прозвище могли дать человеку, который жил на берегу реки, промышлял рыболовством, перевозил людей через водную преграду или просто славился тем, что не боялся воды. В казахском и киргизском языках слово «супатай» встречается как личное имя, реже — как прозвище.

Суффикс «-ев» — стандартный русский патронимический показатель, указывающий на принадлежность: «чей?» — «Супатаев», то есть сын или потомок Супатая. Такая модель характерна для фамилий, возникших в среде крещёных тюркских народов (татар, башкир, ногайцев) в XVI–XIX веках, когда родовые имена переделывали на русский лад.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью, Приуралью и Западной Сибири — регионам, где исторически смешивались русское и тюркское население. Встречается она нечасто, но стабильно у татар и башкир, реже у казахов. Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных списках не зафиксировано — скорее всего, предки Супатаевых были государственными или ясачными крестьянами, казаками или мещанами.

Интересная деталь: в отличие от многих тюркских фамилий, оканчивающихся на «-ов», где основа часто теряет конечный гласный (например, Батыр → Батыров), здесь гласный «а» сохранился. Это говорит о том, что прозвище Супатай воспринималось как цельное, не подлежащее сокращению — возможно, из-за того, что оно было не просто именем, а устойчивым прозвищным комплексом.