Фамилия Томатаева — редкий случай, когда основа слова, скорее всего, не связана напрямую с русским языком, а указывает на тюркские корни. Разберём её по модели: суффикс -ева (женская форма от -ев) указывает на принадлежность, а основа Томатай — это личное имя или прозвище.

Вероятнее всего, в основе лежит тюркское мужское имя Томатай, которое можно разложить на две части. Первая — «тома» (или «тума») в тюркских языках означает «туман», «мгла», а в переносном смысле — «неясный», «скрытный». Вторая часть — «тай» — распространённый тюркский аффикс, образующий имена (например, Каратай, Алтай). Таким образом, Томатай могло означать «туманный» или «рождённый в тумане» — типичное для кочевых народов прозвище, данное ребёнку по погоде или внешности. Есть и другая версия: «тома» может восходить к диалектному «тома» — «сильный», «крепкий», тогда имя трактовалось бы как «крепкий парень».

Фамилия Томатаева — женская форма; мужской вариант — Томатаев. Она не встречается в списках дворянских родов и старых московских фамилий, что говорит о её позднем происхождении, скорее всего, из крестьянской или казачьей среды юга России или Поволжья, где были сильны тюркские влияния. Носители фамилии встречаются в Астраханской области, Ставрополье и Казахстане — это подтверждает географию тюркского имени.

Словообразовательная модель проста: имя Томатай + русский патронимический суффикс -ев (чей? — Томатаев). В отличие от фамилий на -ов, -ев часто закреплялись за нерусскими основами в процессе русификации. Так что предки Томатаевых — скорее всего, тюркоязычные крестьяне или казаки, получившие фамилию по имени родоначальника.