Фамилия Байрамбаева — одна из тех, что хранит в себе сразу два ключа к пониманию восточной антропонимии: тюркские корни и составную структуру имени. Её основа — мужское имя Байрамбай, которое, в свою очередь, склеено из двух самостоятельных частей. Первая часть, Байрам, восходит к древнетюркскому слову со значением «праздник». Вторая — Бай — в тюркских языках означает «богатый», «могущественный», «господин» или «повелитель».

Соединение этих двух смыслов в имени Байрамбай давало родителям возможность заложить в имя сына двойное пожелание: чтобы его жизнь была праздником, а сам он приобрёл власть и богатство. Такие составные имена с компонентом «бай» были особенно распространены у тюркских народов как способ подчеркнуть социальный статус или благопожелание.

Фамилия образована по русской словообразовательной модели: к основе Байрамбай добавили суффикс -ев, а затем — стандартное окончание -а, указывающее на женский род (в исходной форме фамилии для мужчин — Байрамбаев). В русской традиции так оформляли фамилии от восточных имён, оканчивающихся на согласный или «й». Слово «Байрамбаева» буквально означает «принадлежащая потомку Байрамбая» или «из рода Байрамбаевых».

Фамилия несёт в себе память о том, что её носительницы — потомки человека, которого в своём окружении знали как «праздничного господина» или «богатого хозяина праздника». Встречается она преимущественно у народов, говорящих на тюркских языках, — среди казахов, башкир, татар, киргизов, а также у народов Кавказа, где имя Байрам и его производные были распространены веками.