Фамилия Аленбаев — наглядный пример того, как тюркское имя обросло русским суффиксом и стало фамилией. Её основа — сложное имя или прозвище Аленбай, где «бай» означает «богач, господин, хозяин». Первая часть, «ален», скорее всего, восходит к слову «ал» (алый, красный, передний) с аффиксом принадлежности, либо к имени Ален, которое в тюркской среде иногда связывали с достоинством и знатностью. В буквальном прочтении Аленбаев — «сын Аленбая», то есть человека по прозвищу Алый господин или Знатный богач.

Модель образования типична для XIX — начала XX века, когда русская администрация оформляла инородческое население: к тюркскому имени на -бай добавили русский патронимический суффикс -ев. Фамилия почти 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 самым ходовым, но структурно оно абсолютно прозрачно. Есть и менее вероятная версия: первая часть «ален» может быть диалектным вариантом слова «әлнә» (поле, равнина) — тогда прозвище означало бы «хозяин поля». Однако компонент «ал/ален» в значении «передний, красный» встречается в тюркской антропонимии гораздо чаще.

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