Фамилия Тунтаева образована от мужского имени или прозвища Тунтай, которое, в свою очередь, скорее всего, имеет тюркские корни. Основа «тун» в тюркских языках может означать «ночь» или «темный», а аффикс «-тай» — распространенный именной формант, указывающий на принадлежность или обладание качеством. Таким образом, Тунтай могло быть прозвищем человека с темными волосами, смуглой кожей или того, кто родился ночью. В тюркской ономастике такие имена не редкость: они давались как обереги или по внешнему признаку.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель патронимической фамилии, характерную для XVI–XIX веков. Фамилия Тунтаева — женская форма, мужской вариант — Тунтаев. Появление такого суффикса говорит о том, что носители фамилии, вероятнее всего, были крещены и вошли в русскую культурную среду, сохранив при этом тюркскую основу имени предка. Географически фамилия встречается в Поволжье и на Урале — регионах, где исторически смешивались русские, татары, башкиры и другие народы. Встречается она и среди мордвы-эрзи, что указывает на возможное заимствование имени через соседние финно-угорские языки.

В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные модели (основа на «-тай» + русский суффикс) описаны как типичные для «акающих» говоров, где безударное «о» переходит в «а». Однако в случае Тунтаева ударение, скорее всего, падает на второй слог (Тунтáев), что делает написание устойчивым. Спорных версий происхождения немного: некоторые любители народной этимологии связывают фамилию с диалектным словом «тунтать» (в рязанских говорах — «толкать», «пихать»), но это маловероятно, так как прозвище Тунтай по такой основе не фиксируется. Более правдоподобно считать фамилию реликтом тюркского имени, адаптированного русской грамматикой.