Фамилия Адилбаева происходит от восточного мужского имени Адилбай. Это составное имя, которое сложилось из двух арабских корней: «адиль» (правдивый, справедливый, тот, кто вершит правый суд) и «бай» (богатый землевладелец, скотовод или торговец в Средней Азии и Казахстане). Нарекая сына таким именем, родители желали ему вырасти честным и справедливым человеком.

По словообразовательной модели фамилия Адилбаева — типичная для тюркских народов патронимическая фамилия. Она образована от имени отца (Адилбай) с помощью притяжательного суффикса, указывающего на принадлежность. В русской грамматике эта форма закрепилась через суффиксацию: к основе Адилбай добавили русский фамильный суффикс -ев (вариант -ов после мягких и шипящих), а окончание -а указывает на женский род. То есть Адилбаева буквально означает «дочь (или жена) Адилбая».

Интересно, что фамилия распространена преимущественно в Казахстане, Кыргызстане и среди тюркоязычных народов России, что указывает на её региональную привязку к степным и предгорным областям Центральной Азии. Встречаются также варианты написания — Адильбаева, что связано с особенностями передачи арабской буквы «дад» через кириллицу.

Процесс формирования фамилий у тюркских народов был длительным и неоднородным. Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода Адилбаевых можно лишь на основании генеалогических исследований, однако можно предположить, что фамилия закрепилась в XIX — начале XX века, когда у оседлого и кочевого населения начали массово появляться наследственные фамильные имена по отцу.