Фамилия Бактыбаев ведет начало от сложносоставного мужского имени Бактыбай, которое состоит из двух тюркских корней. Первый — «бакыт» (в некоторых тюркских диалектах «бак»), что означает «счастье», «удача», «благополучие». Второй — «бай», традиционный титул богатого, уважаемого человека, хозяина, господина. Таким образом, имя Бактыбай буквально переводится как «богатый счастьем» или «счастливый господин». Это имя давали ребенку с пожеланием безбедной и удачливой жизни.

По модели образования фамилия относится к самому распространенному в тюркской ономастике типу: к основе на согласный (-бай) добавляется русский патронимический суффикс -ев. В дореволюционной России, а затем и в советское время, многие тюркские имена оформлялись по русскому образцу, чтобы закрепиться в официальных документах. Поэтому Бактыбаев — это буквально «сын Бактыбая».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где традиционно сильны тюркские языки: это Башкортостан, Татарстан, Оренбургская, Челябинская области, а также Казахстан. Встречается она и среди казахов, и среди башкир. В башкирском языке имя может звучать как Бахтыбай, отсюда же вариант фамилии Бахтыбаев — одна из форм, закрепившаяся в написании из-за особенностей произношения.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий, образованных от прозвищ по профессии или внешности, Бактыбаев — «пожелательная» фамилия. Предок человека с такой фамилией не был кузнецом или бортником, его имя с самого начала было призвано привлечь удачу. Это ставит фамилию в один ряд с такими распространенными у тюркских народов именами, как Байбатыр (богатырь-господин) или Баймурат (желанное богатство), где социальный статус и счастье закладывались в имя как программа на жизнь.