Фамилия Барамбаев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычных русских суффиксов -ов или -ин, что сразу указывает на тюркские корни. Основа «Барамбай» или «Барам» характерна для ономастикона народов Средней Азии, Кавказа и Поволжья. В русскую традицию фамилия попала через присоединение патронимического суффикса -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного), то есть буквально означает «сын Барамбая».

Ключ к значению — в разборе имени Барамбай. Первая часть «барам» восходит к тюркскому «барам» (существующий, имеющийся) или к арабскому «барам» (праздник, торжество). Вторая часть «бай» — широко распространённый тюркский титул «богатый, господин, хозяин». Таким образом, Барамбай — составное имя со значением «богатый праздником» или «владеющий достатком». Встречается также версия, что «барам» — это диалектный вариант имени Ибрагим (Авраам), сокращённый до Барам. В этом случае Барамбай — «богатый, как Ибрагим», то есть человек, чьё имя отсылает к библейско-кораническому пророку.

Географически фамилия тяготеет к ареалам расселения кумыков, ногайцев, татар и башкир. Встречается она и у народов Дагестана, где имя Барам — не редкость. Сословно предки Барамбаевых могли быть как рядовыми общинниками, так и зажиточными людьми, если «бай» в имени указывало на реальное социальное положение. В русских документах фамилия фиксируется с XIX века, когда тюркские народы получали фамилии по отцу — отсюда и стандартное окончание -ев. Интересно, что в некоторых записях встречается вариант Барамбаевъ с твёрдым знаком, что отражает дореволюционную орфографию.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Барамбай, Барамов, Барамба — показывает, что Барамбаев — самый русифицированный вариант, где тюркское имя полностью адаптировано под русскую модель фамилии. Это редкий случай, когда суффикс -ев присоединён не к основе на согласный, а к целому имени с конечным -й, что даёт характерное звучание.