Фамилия Абайбеков — тюркская по корням, но её разумнее разбирать не с основы, а с форманта. Суффикс -ов выдаёт русскую модель патронимического образования: так русифицировали родовые имена в среде крещёных народов Поволжья, Приуралья, Сибири и Средней Азии при записи в документы. В основе лежит составное мужское имя Абайбек. Первая часть, Абай, восходит к древнетюркскому слову со значением «старший» или «почтенный»; вторая, Бек, — титул «господин», «князь», «владыка». В сумме имя означало «почтенный господин» или «старший бек» — его давали как пожелание уважения и высокого положения. В казахском языке имя Абай иногда связывают с абай — «осторожный», «осмотрительный», но в контексте тюркских имён это слово чаще выступает как почтительное обращение к старшему, так что версия про «почтенного» правдоподобнее: имя Абайбек не описывало характер, а подчёркивало статус.

Географически фамилия Абайбеков распространена в Казахстане, Киргизии, среди башкир и татар, реже встречается у народов Северного Кавказа. Имя Абайбек типично для казахской и киргизской ономастики, где двухосновные имена с компонентом «бек» — одни из самых частых. В русских метриках и переписях XIX века такую фамилию могли получить дети человека по имени Абайбек, причём запись шла уже по-русски: Абайбеков сын, Абайбеков внук. Носители фамилии в прошлом — скорее всего, выходцы из зажиточных или уважаемых родов, где титул «бек» передавался как часть личного имени, а не как сословный ярлык.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Абаев, Абайулы, Беков — показывает, что Абайбеков стоит особняком: здесь два корня слиты в одно имя, что реже встречается в русских фамилиях тюркского происхождения. Обычно такие двусоставные имена русифицировали, сохраняя оба компонента, и Абайбеков — типичный пример этой модели. Других версий, кроме как от личного имени, у фамилии нет: ни прозвище, ни ремесло, ни географическое название здесь не прослеживаются.