Фамилия Арыстанбаев — не просто «сын Арыстанбая», а сжатая характеристика человека, которую предки дали родоначальнику при рождении. В её основе лежит тюркское двусоставное имя Арыстанбай, где первая часть — «арыстан» (лев, символ силы и благородства), а вторая — «бай» (богатый, господин). В кочевой культуре такое имя было похвалой и пожеланием: родители желали мальчику могущества, как у царя зверей, и достатка, как у степного хозяина.

Русский патронимический суффикс -ев, добавленный к основе, превратил личное имя в фамилию. Это типичный механизм русификации отчеств у казахов, киргизов и башкир в XIX — начале XX века, когда Российская империя вводила обязательный учёт населения. Сотни фамилий строились по той же модели: Бекбаев, Карабаев, Тлеубаев. Арыстанбаев буквально значит «потомок Арыстанбая».

Географически фамилия плотнее всего привязана к Казахстану, особенно к южным и западным областям. Встречается в Киргизии, а также среди казахской диаспоры в Оренбургской и Астраханской областях России и в Узбекистане. Поскольку имя Арыстанбай было популярным, носители фамилии не обязательно связаны единым родом — это разные семьи, взявшие фамилию по разным предкам с одним именем.

Стоит обратить внимание на социальный оттенок. В казахской антропонимии есть параллельная форма «Арыстанбек» (с компонентом «бек» — князь, правитель). Выбор именно «бай» в фамилии Арыстанбаев показателен: «бай» в степи означал не титул, а статус зажиточного скотовода, главы аула. В отличие от «бека», который тяготел к военной или родовой знати, «бай» был более демократичным. Первые носители фамилии, скорее всего, происходили не из ханских или султанских родов, а из среды уважаемых, состоятельных хозяев — аксакалов, чьё имя и перешло к потомкам в качестве родового прозвания.