Фамилия Баймирзаева — тюркская по происхождению, и её разумнее всего анализировать, отталкиваясь от имени, а не от прозвища или ремесла. Основа распадается на две части: «бай» и «мирза». Слово «бай» в тюркских языках (татарском, башкирском, казахском, кумыкском и других) означало «господин», «богач», «хозяин», а в составе имён часто выступало как пожелание богатства и знатности. Вторая часть — «мирза» (или «мурза») — восходит к персидскому «амирзаде», то есть «сын эмира», «княжич». В тюркской среде так называли представителей знатных родов, грамотных людей, писцов. Сложившись вместе, «Баймирза» даёт значение «богатый (или великий) господин» или «знатный князь» — имя-пожелание, подчёркивающее высокий статус.

Фамилия образована по русской модели притяжательного суффикса -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на согласный. В данном случае суффикс прикреплён к мужскому имени Баймирза, и фамилия Баймирзаева — это форма женского рода (вопрос «чья?»), указывающая на принадлежность роду Баймирзы. Мужской вариант — Баймирзаев. Такая модель типична для фамилий, которые возникли у тюркских народов в XIX — начале XX века при оформлении документов на русском языке.

Географически фамилия распространена прежде всего среди народов Северного Кавказа, особенно у кумыков, а также встречается у татар, башкир и в некоторых регионах Средней Азии. Это указывает на то, что предки носителя фамилии, скорее всего, были мусульманами и принадлежали к среде, где ценились родословные и социальное положение. В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, Баймирзаева прямо указывает на исходный тюркский антропоним, не имеющий аналогов в православной традиции.

Стоит отметить, что в разных тюркских языках возможны варианты произношения и написания: Баймурзаев, Баймирзин, Мирзабаев. Однако форма «Баймирзаева» наиболее характерна для кумыкской и дагестанской ономастики, где составные имена с компонентом «бай» были особенно употребительны. Таким образом, фамилия не просто фиксирует имя предка, а несёт в себе память о его социальном идеале — уважаемом, знатном и состоятельном человеке.