Фамилия Байханбаев — один из тех случаев, когда русская по форме фамилия хранит в основе тюркское или арабо-персидское составное имя. Она образована по типичной для фамилий восточного происхождения модели: корень плюс русский патронимический суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность: «сын такого-то» или «из рода такого-то». В данном случае — сын некоего Байханбая.

Разложим основу. Первая часть — Бай. В тюркских языках это слово означает «богатый», «знатный», «господин». Вторая часть — Хан. Тюркский титул верховного правителя, вождя, повелителя. Третья часть — Бай (повторяется в конце). Получается имя-титул «Бай-Хан-Бай» — «богатый хан-господин». Впрочем, вторая часть «хан» могла быть не титулом, а частью личного имени (Ханбай, например), и тогда всё имя переосмысливалось как «господин, подобный хану». Такие тройные имена с повторами — не редкость в ономастиконе народов Средней Азии и Казахстана: они служили пожеланием богатства, власти и уважения.

Географически фамилия Байханбаев почти наверняка указывает на казахское или узбекское происхождение. В русских документах XIX — начала XX века подобные фамилии фиксировались у казахов, реже у татар и башкир, при переходе на оседлый образ жизни и получении паспортов. Судя по структуре, предок носителя фамилии был человеком заметным в своей общине — либо по достатку, либо по роду занятий, раз его прозвали или назвали «баем» и «ханом».

Интересная деталь: фамилия не получила распространения за пределами тюркоязычных регионов бывшей Российской империи. В центральной России она практически не встречается. Это значит, что родословная Байханбаевых, скорее всего, крепко привязана к определённой местности — к степям или предгорьям, где кочевали или жили оседло носители этого составного имени.