Фамилия Адылбаев — тюркская по происхождению, и её разбор стоит начать с корня, а не с суффикса. Основа «Адыл» — это фонетический вариант арабского имени Адиль (от «адль» — справедливость, правосудие). В татарском, башкирском, казахском и других тюркских языках имя Адиль (или Адыл) означает «справедливый», «честный», «правдивый». Вторая часть — «бай» — в тюркской ономастике один из самых частотных компонентов. «Бай» означает «богатый», «господин», «хозяин», но в именах и фамилиях он часто терял прямой имущественный смысл и служил усилительной частицей со значением «очень», «весьма» или просто указывал на уважительное отношение. Таким образом, Адылбай — это составное имя: «очень справедливый» или «богатый справедливостью».

Фамилия образована по русской модели патронимического суффикса -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на согласный или й. В данном случае суффикс прикреплён к форме Адылбай. В русской письменной традиции конечный «й» в тюркских именах часто отбрасывался, и фамилия писалась как Адылбаев, а не Адылбайев (хотя в некоторых документах встречается и второй вариант). Модель «имя + бай + русский суффикс» чрезвычайно характерна для фамилий татар, башкир и народов Средней Азии, принявших российское подданство в XIX — начале XX века.

Географически фамилия Адылбаев наиболее распространена в Башкортостане, Татарстане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Встречается она и у казахов, но у них чаще используется вариант Адылбай (без русского суффикса). Носители фамилии — потомки человека по имени Адылбай. В сословном плане это могли быть как зажиточные крестьяне, так и представители башкирского или татарского служилого слоя — тептяри, мишари, государственные крестьяне. Прямых указаний на дворянство или княжеский титул у Адылбаевых нет — фамилия типично крестьянско-мещанская, массово закреплённая в метрических книгах и ревизских сказках после отмены крепостного права.

Любопытная деталь: в некоторых переписях начала XX века фамилию записывали через «и» — Адильбаев. Это более точная передача арабского оригинала. Однако в советское время закрепился именно вариант с «ы» — Адылбаев, как более привычный для тюркского произношения (звук «ы» в этих языках встречается чаще, чем мягкое «и»). Таким образом, фамилия — не просто «сын справедливого богача», а скорее «потомок человека, которого уважали за честность».