Фамилия Балкыбек — одна из тех, что сразу указывает на своё восточное, точнее тюркское происхождение. Она не вписывается в привычную русскую модель с суффиксами -ов или -ин, а представляет собой полное имя, которое стало родовым прозвищем. Корень здесь — «бек» (или «бей»), древний тюркский титул, означающий «господин», «князь», «правитель». Вторая часть, «балкы», восходит к слову «балку» — «светиться», «сиять», или к «балқы» в значении «медь», «бронза». Таким образом, исходное личное имя Балкыбек можно перевести как «сияющий бек» или «медный князь» — прозвище, данное человеку знатного рода или с яркой, заметной внешностью.

Словообразовательная модель здесь — сложение двух основ, характерное для многих тюркских антропонимов. Первая часть описывает качество или признак, вторая — социальный статус. Подобные имена встречаются у казахов, киргизов, узбеков: например, Алтынбек («золотой бек»), Куттыбек («счастливый бек»). Фамилия Балкыбек, скорее всего, оформилась в XX веке, когда в советских паспортах фиксировали отчества и родовые имена без изменений. До этого носитель назывался по имени отца: Балкыбеков, Балкыбек-улы, но в русскоязычной среде закрепилась форма без суффикса — как есть.

Носители фамилии в основном живут в Казахстане, особенно в южных областях (Алматинская, Жамбылская), а также среди казахской диаспоры в Узбекистане и Киргизии. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном бытовании. Сословно предки могли быть из «белой кости» — то есть принадлежать к родовой аристократии, но не обязательно: титул «бек» иногда давали за заслуги или просто как почётное прозвище. В XIX веке среди казахов было много «беков», не имевших реальной власти.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: связь с казахским словом «балқы» в значении «плавка», «литьё». Тогда Балкыбек могло быть прозвищем мастера-литейщика или кузнеца. Однако в ономастике предпочтение отдают именам-пожеланиям, а не ремесленным прозвищам, когда речь идёт о сложных конструкциях с титулом. Так что «сияющий князь» — объяснение и более красивое, и более правдоподобное с точки зрения тюркской традиции имянаречения.