Фамилия Айсабаев — тюркская по происхождению, и её разумнее всего рассматривать в контексте казахской, башкирской или татарской антропонимии. Основа фамилии — составное мужское имя Айсабай, которое в свою очередь складывается из двух компонентов: «ай» (луна, месяц) и «саба» (утро, рассвет; в некоторых диалектах — чистота, ясность). В тюркской ономастике «ай» — один из самых частых корней в личных именах (Айдар, Айнур, Айгуль), он несёт символику света, красоты, божественного начала. Вторая часть «саба» встречается реже, но в именах типа Сабай, Сабат указывает на время суток или качество. Таким образом, имя Айсабай можно перевести как «лунное утро» или «чистый, как месяц», — типичный для кочевых народов образный комплимент новорождённому.

Суффикс -ев указывает на русскую модель оформления фамилий, характерную для многих народов Поволжья, Урала и Казахстана в XIX–XX веках. В отличие от чисто русских фамилий, где -ев присоединяется к основе на мягкий согласный или -й, здесь он добавился к тюркскому имени на -й, что дало форму Айсабаев (буквально: «сын Айсабая»). Такая модель была массово закреплена при записи в метрические книги и ревизские сказки, когда нерусское население получало фамилии по отцу с русским окончанием.

Географически фамилия Айсабаев чаще всего встречается среди казахов (особенно в Западном Казахстане, Актюбинской области) и у башкир. В башкирском языке есть имя Айсабай с тем же значением, и оно фиксируется в шежере (родословных) некоторых родов. Встречается фамилия и у татар, но реже. Это не случайная фамилия: она привязана к конкретному родовому имени, а не к прозвищу или ремеслу, поэтому её носители, скорее всего, происходят от одного предка по мужской линии, носившего имя Айсабай.

Если копнуть глубже, вторая часть имени — «саба» — может быть связана не только с утром, но и с арабским словом «сабах» (утро), заимствованным через исламскую культуру. В таком случае имя Айсабай — это казахский или башкирский вариант арабо-тюркского композита «лунный рассвет», что усиливает поэтическую нагрузку. В русских документах XIX века фамилию могли записывать как Айсабаев, Айсябаев или даже Айсабайев, но форма с -ев закрепилась как стандартная.

Сословно предки Айсабаевых, скорее всего, относились к скотоводам или земледельцам, а в случае башкир — к военно-служилому сословию (башкирские казаки). Никаких громких исторических личностей с этой фамилией в общероссийской истории не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в среде рядовых кочевников и крестьян.