Kocatay, koca ve tay sözcüklerinin birleşimidir. Koca, Osmanlıca üzerinden gelen ve büyük, iri, yaşlı anlamlarını taşıyan bir sözcüktür. Tay, Eski Anadolu Türkçesinde de aynı biçimde görülür ve üç yaşına kadar olan at yavrusunu anlatır; Kazakçadaki tay ve Azericedeki dayça akrabalarıdır. Vikisözlük'ün İngilizce sürümü tayı bir erkek adı olarak da kaydeder. TDK adı yaşlı kimse olarak açıklar; bu anlam koca sözcüğünden gelir.
Benzer isimler arasındaki Okatay, Kartay ve Kongurtay da tay ile biter; Kocabaş ise aynı ilk öğeyi taşır. Kocatay üç hecede okunur (Ko-ca-tay) ve bütünüyle kalın ünlülüdür: Kocatay'a, Kocatay'ın. Bir yanda yaşlılık bildiren koca, öbür yanda yavru at anlamındaki tay yan yana geldiği için ad, iki zıt yaşı bir araya getiren ilginç bir yapı kurar. Kısa ve dengeli olduğu için çoğu soyadıyla rahat birleşir.