Фамилия Трутаев образована по типичной для восточнославянских фамилий модели — от прозвища или имени с помощью патронимического суффикса -ев. Суффикс указывает на принадлежность: Трутаев значит «сын Трутая». Основа здесь — слово «трут» или «трута». В русских говорах «трут» — это перегоревшая ткань, которой добывали огонь, а «трута» могла означать и сам трут, и, в переносном смысле, нечто ветхое, изношенное. Однако вероятнее, что прозвище Трутай относилось к человеку не по ветхости, а по занятию: так могли назвать того, кто делал или продавал трут — необходимую в быту вещь до эпохи спичек. Прозвища по ремеслу и инструменту — один из самых частых источников русских фамилий.

Менее распространенная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «трутать» — в некоторых областях так говорили о трате, расточительстве, либо о толкании, теснении. В этом случае Трутаем могли прозвать человека расточительного или, наоборот, навязчивого. Но такая гипотеза слабее: глагол редкий и не дал большого числа фамилий, в отличие от предметного «трут».

Фамилия Трутаев не принадлежит к числу широко распространенных. Встречается она преимущественно в Поволжье — в Чувашии, Татарстане, Нижегородской области, а также на Урале. Это указывает на то, что фамилия закрепилась в среде крестьян и посадских людей, а не дворянства: дворянские фамилии с таким корнем почти не фиксируются. По сословной принадлежности предки Трутаевых — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, реже — ремесленники.

В написании фамилии стоит обратить внимание на окончание: Трутаев, а не Трутаёв. Ударение в современном бытовании чаще падает на второй слог — Трутáев, но в говорах могло смещаться на первый. Филологически фамилия прозрачна, без спорных морфем, и её носитель может с высокой долей уверенности связывать родовое имя с добыванием огня — делом, без которого не обходился ни один дом в старой русской деревне.