Фамилия Байсбековы образована от тюркского мужского имени Байсбек. В её основе лежит сложение двух компонентов: «бай» (богатый, могущественный, господин) и «бек» (князь, предводитель, господин). Таким образом, имя Байсбек буквально означало «богатый господин» или «могущественный князь» — титульное прозвище, подчёркивавшее знатность или высокий статус родоначальника.

Фамилия оформлена русским патронимическим суффиксом -ов, который присоединяется к тюркской основе. Это типичная модель для фамилий, возникших у народов, вошедших в состав Российской империи: казанских татар, башкир, казахов, ногайцев. Окончание -ы (Байсбековы) указывает на множественное число и часто используется как родовое обозначение семьи в документах или устной речи.

Судя по структуре, фамилия могла появиться не ранее второй половины XIX века, когда у тюркских народов начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу. До этого носители имени Байсбек обходились без фамилий или пользовались отчествами. Географически фамилия чаще всего встречается в среде казахского и башкирского населения, реже — у татар и народов Кавказа.

Суффикс -ов, а не -ин, говорит о том, что основа (Байсбек) воспринималась как мужское имя, а не прозвище на -а/-я. Если бы фамилия произошла от прозвища Байсбека, она звучала бы как Байсбекин. Поскольку этого не произошло, версия с именем-титулом остаётся основной.

Встречается и вариант написания с одной «с» — Байбековы, но он менее точен: двойная «с» в середине сохраняет структуру исходного имени (Байсбек), где «с» — часть второго корня.