Фамилия Байболотова — женская форма, мужской вариант — Байболотов. В основе лежит тюркское имя или прозвище Байболот, где «бай» означает «богатый, знатный, хозяин», а «болот» — «сталь, булат». Буквально: «богатый (или знатный) как булат». В переносном смысле — человек твёрдого, несгибаемого нрава, либо тот, кому приписывали владение дорогим булатным оружием.

Фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов/-ова, что указывает на её позднее закрепление (в основном в XIX веке), когда тюркские имена переоформляли в фамилии для включения носителей в сословную систему Российской империи. Само имя Байболот — составное, типичное для киргизской, казахской и башкирской антропонимии. Встречается и как Байбулат — с тем же значением, но с другим произношением гласного.

Географически фамилия Байболотова чаще всего фиксируется в Киргизии и среди киргизских диаспор, реже — у казахов и татар. В русских переписных книгах XVII–XVIII веков она не встречается: это не древняя боярская или дворянская фамилия, а сравнительно поздняя, крестьянская или казачья, возникшая при записи в метрики и ревизские сказки.

Слово «болот» в основе не стоит путать с русским «болото». Это чистый тюркизм, восходящий к арабскому «фулад» (сталь), который через персидское посредничество дал «булат». Так что фамилия несёт в себе не пейзажный, а «металлический» смысл — отсылку к качеству характера или статусу родоначальника.

Встречается также вариант Байболотова с ударением на второй слог (Бай-бо-ло-то-ва), хотя в тюркских языках ударение обычно падает на последний слог основы. В русском быту ударение могло сместиться под влиянием фамилий на -отов.