Фамилия Байбачинова образована от мужской формы Байбачинов, а та, в свою очередь, — от прозвища или имени Байбачи. Основа здесь тюркская, и разбор её даёт две примерно равновероятные версии, которые не противоречат друг другу.

Первая часть — «бай» (baj) в тюркских языках означает «богатый», «господин», «хозяин». Это очень распространённый компонент в именах и прозвищах у казахов, киргизов, татар, башкир и других народов. Вторая часть — «бачи» (baçi, bači) может восходить к слову «бача» — «ребёнок», «мальчик», «сын». В таком случае Байбачи — это «богатый сын» или «сын богача». Однако у слова «бачи» есть и другое значение: в некоторых диалектах так называли человека, который занимался обучением детей, наставника, или же давали прозвище бойкому, шаловливому мальчишке. Соответственно, прозвище могло закрепиться и за самим обладателем такого характера, и за его отцом.

Суффикс «-ин» (в женском варианте «-ова») указывает на принадлежность: Байбачинов — сын Байбачи, потомок Байбачи. Это типичная русская патронимическая модель, которая накладывалась на тюркские основы в процессе интеграции народов в состав Российской империи. Фамилия фиксировалась у крещёных тюрков или у тех, кто переходил на русское делопроизводство.

Встречается фамилия в основном в южноуральском регионе, в Башкортостане, Татарстане, а также у казахов. Встречаются варианты написания с одной «н» — Байбачинов, но форма с двойным суффиксом («-ин» + «-ов») встречается реже и может указывать на позднее оформление фамилии в русской канцелярии, когда к уже готовой основе добавили стандартный русский суффикс. Более редкая фамилия Байбачинов, скорее всего, — исходная форма, а Байбачинова — её женский вариант, ставший официальной фамилией для женщины.