Фамилия Вагайцева образована от прозвища Вагаец. Оно восходит к гидрониму Вагай - река в южной части Западно-Сибирской равнины, левый приток Иртыша. Долина Вагая густо заселена, но крупных населённых пунктов нет. В устье реки (точное название - Ермакова заводь) погиб Ермак. В 5 км от фактического впадения р. Вагай в Иртыш, расположен поселок, районный центр — Вагай. Сам гидроним, по одной из версий, ведет свое начало от финно-угорского корня «важ», что значит «приток». Существует и другая версия происхождения названия. Будто бы жили на берегу реки два брата — Вай и Гай, ловили рыбу, промышляли пушнину, собирали в лесах дикоросы. И стала река называться Вагаем. Вероятно, основатель фамилии родился или жил на берегу реки Вагай. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Вагаец, со временем получил фамилию Вагайцева.