Фамилия Байбалаев — редкий пример, где необычное звучание может ввести в заблуждение. На первый взгляд она кажется составной, с тюркским «бай» (богатый, господин) и «бала» (ребенок, дитя). Однако в русской ономастике такие фамилии чаще всего строятся по другой модели. Скорее всего, в основе лежит тюркское имя или прозвище Байбала, где «бай» — уважительная приставка, а «бала» — «ребенок», «дитя». То есть Байбала — «богатый ребенок» или «дитя господина». Это могло быть именем-пожеланием, которое давали ребенку в тюркской среде, чтобы он рос в достатке.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или -а. Байбала → Байбалаев — «сын Байбалы». Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение, стандартное для фамилий, появившихся у крещёных тюркских народов (татар, башкир, казахов) после вхождения в состав Российской империи. В отличие от фамилий на -ов, которые более массовы, -ев встречается реже, что уже делает Байбалаева менее типичной.

Географически фамилия привязана к регионам Поволжья, Урала и Северного Кавказа. У татар и башкир имя Байбала фиксируется в исторических записях, но массового распространения не получило. Есть и альтернативная, менее вероятная версия: от казахского «байбала» — так могли называть человека, который много говорит или «балакает» (от тюркского «бала» — болтать). Однако эта гипотеза слабее, так как слово «байбала» в значении «болтун» не закреплено в диалектных словарях как устойчивое прозвище.

Написание фамилии устойчиво, вариантов вроде «Байбалаев» с одной «а» или «Байболаев» не встречается. В отличие от фамилий Байбаков (от «байбак» — сурок, соня) или Байбулатов (от имени Булат), Байбалаев не имеет очевидной анималистической или ремесленной подоплеки. Это чисто именная фамилия, и её носители — потомки человека, которого в общине знали просто как Байбалу, без привязки к занятию или внешности.