Фамилия Танайцев — один из тех случаев, когда за простой на вид основой скрывается сразу несколько возможных историй. Самое очевидное, что бросается в глаза, — это суффикс -ев, который в русских фамилиях обычно присоединялся к основам на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа «Танай» явно восходит к личному имени или прозвищу Танай.

Откуда взялось имя Танай? Здесь возможны два основных пути. Первый — это сокращённая форма от крестильных имён, например, от Афанасий (в народном произношении — Танас, Танасий). Форма Танай могла возникнуть в южнорусских или украинских говорах, где часто усекали концы имён. Второй вариант — тюркское происхождение. В татарском и башкирском языках имя Танай (или Джанай) означает «искренний», «душевный». Учитывая, что фамилия встречается в Поволжье и на Урале, где столетиями жили бок о бок русские и тюркские народы, этот вариант не менее вероятен. Фамилия могла возникнуть как «Танаев» (от Танай), но со временем под влиянием местных говоров или при записи в документах превратилась в Танайцев — с характерным вставным «ц», которое иногда появляется в фамилиях на -ай (сравните: Ковалёв и Ковальцев, но это редкий случай).

Таким образом, предок носителя фамилии Танайцев мог быть либо русским крестьянином, которого в быту звали уменьшительно Танай (от Афанасия), либо человеком с тюркскими корнями, носившим имя Танай. Модель образования фамилии — патронимическая: «сын Таная» или «внук Таная». Сословно фамилия неэлитарная: суффикс -ев указывает на среду крестьян или посадских людей, а не на дворянство. Встречается Танайцев преимущественно в центральной России и в регионах бывшего Казанского ханства.