Фамилия Арсенбеков — редкий пример сложения тюркского имени с арабским компонентом, и её разговор стоит начать не с корней, а с того, как она попала в русский язык. В отличие от фамилий, образованных от прозвищ или ремёсел, Арсенбеков — чисто патронимическая: суффикс -ов по русской модели превратил имя отца в фамилию потомков, буквально «сын Арсенбека». Такая модель типична для фамилий, возникших у тюркоязычных народов после вхождения в состав Российской империи, когда местные имена оформляли по русскому образцу.

Основа — составное мужское имя Арсенбек, где первая часть восходит к арабскому «Арсен» (в ряде диалектов — вариант имени Арслан, то есть «лев»), а вторая — к тюркскому титулу «бек» (князь, господин, предводитель). Таким образом, имя Арсенбек буквально означало «лев-господин» или «князь-лев» — пожелание силы и знатного положения. Социальный статус носителя имени «бек» мог быть разным: от реального княжеского рода до почётного прозвища, которое давали уважаемому человеку. Однозначно утверждать дворянское происхождение по фамилии нельзя, но она указывает на то, что основатель рода носил престижное имя, подчёркивающее лидерские качества.

Исходное имя Арсенбек бытует преимущественно у кумыков, ногайцев, а также у некоторых групп татар и башкир, что указывает на северокавказское или поволжское происхождение фамилии. Сегодня её носители встречаются в Дагестане, Ставропольском крае, а также среди выходцев из Средней Азии, где имя Арсенбек также известно. Из-за редкости и специфического звучания фамилия почти не подверглась искажениям при записи в документах, хотя возможны варианты Арзымбеков или Арсланбеков — однокоренные образования с тем же смыслом. Фамилия нечастотна, и её главная ценность для этимолога — в прозрачности: она без потерь донесла до нас двукоренное имя предка, в котором арабская лексика переплелась с тюркской титулатурой.