Фамилия Аленбаев — пример сложения, которое почти наверняка пришло из тюркских языков. Её основа — «ален» — может восходить к слову «ал» (алый, красный, передний) с аффиксом принадлежности, либо к имени Ален, которое в тюркской среде иногда связывали с понятием «достоинство» или «знатность». Вторая часть, «бай», — один из самых частых компонентов в фамилиях и именах тюркских народов; она означает «богач», «господин», «хозяин». В буквальном прочтении Аленбаев — «сын Аленбая», то есть человека, которого звали или прозвали Аленбай (Алый господин, Знатный богач).

Модель образования — типичная для фамилий, возникших в среде башкир, татар, казахов: к тюркскому имени или прозвищу на -бай добавили русский патронимический суффикс -ев. Это указывает на то, что фиксация фамилии происходила в XIX — начале XX века, когда русская администрация оформляла инородческое население по общероссийским стандартам. Фамилия не встречается в центральных великорусских областях; её география — Башкортостан, Татарстан, Оренбуржье, а также Казахстан, где она может писаться как Әленбаев.

В словарях тюркских имён (например, у Гафурова или Кусимовой) имя Аленбай не относится к числу самых ходовых, но структурно оно абсолютно прозрачно. Интересно, что первая часть «ален» может быть не только цветообозначением, но и диалектным вариантом слова «әлнә» (поле, равнина) — тогда прозвище означало бы «хозяин поля». Однако эта версия менее вероятна, так как компонент «ал/ален» в значении «передний, красный» встречается в тюркской антропонимии чаще.

Носители фамилии Аленбаев — почти наверняка потомки башкир или татар, живших в зоне Урало-Поволжья. Сословно это могли быть тептяри, государственные крестьяне или представители башкирских родов. Никаких дворянских корней у фамилии нет: тюркские -бай-фамилии в массе своей остались крестьянскими, без фиксации в родословных книгах.