Фамилия Алтайбаев — редкий случай, когда в основе лежит не просто имя, а слияние географического названия с социальным титулом. Разбираем её напрямую: первая часть «Алтай» отсылает к горной системе на юге Сибири, вторая — тюркское «бай» («богач», «господин», «хозяин»). Вместе Алтайбай — это составное имя-пожелание или прозвище со значением «богатырь (или хозяин) с Алтая», «алтайский богач». В тюркской традиции такие имена давали мальчикам, желая богатства и уважения, часто с привязкой к месту рождения или родовой территории.

Суффикс -ев здесь — фонетический вариант русского патронимического суффикса -ов (после мягких согласных и -й). Модель простая: «чей?» — «сын Алтайбая». Это типичный случай оформления тюркских фамилий в составе Российской империи, когда при переписях и паспортизации к имени отца добавляли русский суффикс. Спорных версий происхождения практически нет: корень прозрачен, а суффикс стандартен. Единственное, что может вызвать вопрос — не связано ли имя с этнонимом «алтайцы» (народ). Скорее всего, нет: имя Алтайбай встречается и у казахов, не имеющих прямого отношения к алтайцам как к народности; это именно топонимическое имя, популярное в регионе.

Носители фамилии — почти поголовно казахи, реже башкиры или татары. Географически фамилия сконцентрирована в Казахстане (особенно в Восточно-Казахстанской области, у подножия Алтая) и в прилегающих регионах России — Республике Алтай, Алтайском крае. В отличие от фамилий, образованных от чисто арабских или персидских имён (например, Ахметов, Хусаинов), Алтайбаев сохраняет прямую связь с конкретным ландшафтом и тюркской родоплеменной номенклатурой. Встречаются варианты написания Алтайбайев (с сохранением -й в основе) и Алтайбайулы (по казахской патронимической модели «улы» — сын), но в русских документах закрепилась именно форма Алтайбаев.