Фамилия Айгамбек — одна из тех, что сразу указывает на восточное, а именно тюркское происхождение. Её основа ясна: это сложное имя, составленное из двух элементов. Первый, «ай», в большинстве тюркских языков означает «луна». Второй, «гамбек» — это фонетический вариант имени Гамбек или Камбек, где «бек» (или «бей») — титул знатного человека, князя, предводителя. Таким образом, Айгамбек буквально переводится как «лунный князь» или «князь луны». Имя с таким значением могли дать ребёнку, желая ему благородства и сравнивая его красоту или судьбу с луной — важным небесным светилом в кочевой культуре.

Скорее всего, фамилия образована от личного имени Айгамбек по русской модели при помощи нулевого суффикса, то есть имя просто перешло в фамилию без изменений. Это типично для фамилий народов Северного Кавказа, Поволжья и Средней Азии, где русская административная система фиксировала имена в качестве фамилий для учёта населения. Подобная модель — «Айгамбек» вместо «Айгамбеков» — встречается, например, у казахов, татар, башкир, а также у кумыков и ногайцев.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму «гамбек» вместо более привычного «ханбек» или «камбек». Это может указывать на диалектную особенность того народа, из среды которого вышел первый носитель. В некоторых тюркских языках начальный звук «к» озвончается в «г», особенно в позиции после гласной, что и произошло при слиянии «ай» и «кек/бек». Встречаемость фамилии Айгамбек в современной России невысока, что говорит о её локальном бытовании, вероятно, в среде какой-то одной этнической группы или даже рода. Сравните с однокоренными фамилиями Айтбаев или Айбеков — они распространены шире, но Айгамбек стоит несколько особняком, сохраняя редкую фонетическую черту.

Если разобрать словообразовательную модель глубже, обращает на себя внимание именно редкий переход «к» в «г» на стыке корней. В ономастических работах, например у Б. Унбегауна, такой озвончающий сдвиг описывается как характерный для кыпчакских языков — казахского, каракалпакского, ногайского. Это сужает круг возможных предков носителя фамилии: скорее всего, они происходят из среды ногайцев или западных казахов, где подобные фонетические явления встречаются чаще, чем у татар или башкир. Социальный контекст тоже прозрачен: титул «бек» в составе имени указывает на то, что родоначальник принадлежал к знати или хотя бы к уважаемому роду, а не к простым скотоводам. В кочевом обществе луна как символ усиливала эту аристократическую ноту — имя звучало поэтично и весомо одновременно.