Фамилия Вороаев — довольно редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В основе, скорее всего, лежит не имя, а прозвище, связанное с птицей «ворон», но с необычным суффиксальным оформлением. Модель образования здесь нестандартная: если бы фамилия произошла напрямую от слова «ворон», мы бы ждали форму Воронов или Воронин. Суффикс -аев указывает на другой путь — основой могло стать прозвище Ворой или Ворай.

Попробуем разобраться, что это могло быть за прозвище. Вероятнее всего, Ворой — это вариант прозвища Вороной, то есть «черный, как ворон». В русских говорах слово «вороной» означало масть лошади (черный), а также могло характеризовать человека со смуглой кожей и темными волосами. Усечение корня (Вороной → Ворой) — явление, типичное для живой народной речи. В таком случае Вороаев — это «сын Вороя» или «потомок Вороного». Фонетически фамилия могла закрепиться в форме Вороаев, а не Вороев, под влиянием акающих говоров, где безударное «о» произносится как «а».

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с глаголом «вороать» в значении «ворочать, поворачивать» или с диалектным словом «ворой» — «забор, ограда» (от «вор» — ограждение). Однако эти гипотезы слабее, так как не имеют широкого распространения в антропонимии. Прозвища от масти и цвета — один из самых продуктивных источников русских фамилий, и версия с «вороной» мастью выглядит наиболее естественной.

Географически фамилия Вороаев может быть связана с регионами, где было сильно аканье (южнорусские области, Среднее Поволжье). Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянам или посадским людям: прозвища, даваемые по внешности, были распространены именно в этих средах. Дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано.