Фамилия Танчаев — не самая распространённая, и её происхождение не лежит на поверхности. В основе, скорее всего, лежит прозвище или вариант имени, а суффикс -ев указывает на русскую модель образования от отчества: «чей?» — Танчаев, то есть сын или потомок человека по прозвищу Танчай.

Самая правдоподобная версия связывает основу с тюркским корнем «тан» (рассвет, утро, заря) или «тан» в значении «удивление, диво». В таком случае Танчай — человек, рождённый на рассвете, либо тот, кто вызывает удивление. Суффикс -чай в тюркских языках часто образует ласкательные или уменьшительные формы личных имён (сравните с Алтай, Калтай). То есть Танчай могло быть домашним, прозвищным именем. Если учесть, что фамилия встречается у народов Поволжья и Приуралья (татары, башкиры, чуваши), а также у русских, живших в смешанных регионах, эта версия выглядит основной.

Вторая, менее вероятная гипотеза — происхождение от русского диалектного слова «танчать» (ныть, канючить, жаловаться) или «танча» (плакса, нытик). Однако в этом случае мы бы ожидали фамилию Танчаев с ударением на второй слог (Танча́ев), а в реальном бытовании фамилия чаще звучит как Та́нчаев. Кроме того, глагол этот редкий и локальный, поэтому прозвище от него маловероятно.

Фамилия могла оформиться и как отчество от крестильного имени Антоний в его просторечной форме Танча (усечение с суффиксом -ча), но это уже совсем натянутое предположение.

Таким образом, носитель фамилии Танчаев, скорее всего, происходит от предка, которого в тюркской среде называли Танчай — «утренний», «рождённый на заре» или «дивный». Фамилия фиксируется в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, а также среди русских казаков и крестьян южного Урала. Сословно предки могли быть как государственными крестьянами, так и служилыми людьми (казаками, толмачами), поскольку в зоне тюркско-славянского пограничья такие прозвища были обычны.