Фамилия Заматаев происходит от прозвища или мирского имени Заматай, а то, в свою очередь, — от глагола «заматывать». В русских говорах это слово имело несколько значений, и самое вероятное из них — «мотать, наматывать нить». Предок носителя этой фамилии мог быть прядильщиком или ткачом, а возможно, и торговцем нитками или холстом. В этом случае фамилия относится к «профессиональной» группе, как Ткачёв, Пряхин или Куделин.

Есть и другая, менее очевидная, но не менее интересная версия. В диалектах «заматывать» означало также «запутывать, сбивать с толку», а в переносном смысле — «заговаривать зубы», «обманывать». Тогда Заматаем могли прозвать хитрого, изворотливого человека, умеющего выкрутиться из любой ситуации. Такие прозвища давали не в осуждение, а скорее как примету характера.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Заматаев — «сын Заматая». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ на твёрдый согласный. Географически фамилия встречается в центральных и южных областях России, но не относится к числу распространённых. В документах XVII–XVIII веков, например в переписных книгах, можно найти крестьян с этим прозвищем в Рязанском и Тамбовском краях, что подтверждает её народные корни.