Фамилия Тотаев — редкая, и её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками. Основа «тотай» или «тота» в них имеет несколько значений, и почти все они указывают на прозвище или имя, данное человеку.

Самый прямой путь — от тюркского слова «тотай» (или «тутай»), которое в некоторых диалектах означает «попугай». Вряд ли речь идёт о прямом сходстве с птицей. Скорее, это могло быть прозвище болтливого, говорливого человека, который «тараторит, как попугай». В тюркской среде такие прозвища по поведению были обычным делом.

Вторая, более распространённая версия — от арабского имени Тутай (или Тутай-бике), которое встречалось у тюркских народов, особенно у татар и башкир. Это имя не имеет точного перевода, но часто связывается со значением «попугай» в переносном смысле — как что-то яркое, красивое. Если так, то фамилия Тотаев — это патроним: «сын человека по имени Тутай». Суффикс -ев указывает на русскую модель оформления, типичную для фамилий, возникших в среде крещёных татар или башкир, а также у горских народов Кавказа.

Географически фамилия тяготеет к Северному Кавказу и Поволжью. Встречается у осетин, ингушей, чеченцев, а также у татар. У осетин, например, форма «Тотаев» могла возникнуть от имени Тота (уменьшительное от осетинского имени, связанного с тотемным животным или с христианским именем Фёдор в местном произношении). Но это уже более спорная гипотеза.

Сословная принадлежность предков Тотаевых неясна. Скорее всего, это были крестьяне или горцы-скотоводы. В дворянских родословных книгах эта фамилия не значится. Единственная точная деталь — модель образования: основа + тюркский суффикс принадлежности, обрусевший через русское окончание -ев.