Фамилия Болдубаева — один из тех случаев, когда основа с первого взгляда кажется иноязычной, но механизм её образования чисто русский. В центре фамилии лежит слово «болдыбай» или «болдубай». Скорее всего, это тюркское сложное имя: «болды» (стал, сделался) + «бай» (богатый, господин). В тюркских языках такие имена не редкость, они несли пожелание ребёнку стать состоятельным и уважаемым человеком. Фамилии на «болды-» встречаются у народов, долгое время живших в контакте с русскими — у татар, башкир, казахов.

Однако в русской среде фамилия Болдубаева могла возникнуть и иначе. В северных и сибирских говорах слово «болда» или «болдуй» означало «шишка», «нарост», а в переносном смысле — «неповоротливый, грубый человек». Тогда прозвище Болдубай (болда + бай, где «бай» — усилительная частица) дали бы крупному, неуклюжему мужчине. Эта версия объясняет, почему фамилия встречается не только в тюркоязычных регионах, но и в русских деревнях. В пользу местного происхождения говорит и суффикс: -ев, а не тюркские патронимические суффиксы.

Фамилия зафиксирована в женской форме — Болдубаева. Это значит, что носительница — женщина, а её предок по мужской линии носил фамилию Болдубаев. Такая форма (с суффиксом -ев, а не -ов) указывает, что основа заканчивалась на мягкий согласный или й: Болдубай → Болдубаев. Если бы основа была на твёрдый согласный (Болдуб), появился бы суффикс -ов.

Сословная принадлежность первых носителей неясна. Скорее всего, это были крестьяне или однодворцы южных и восточных окраин России, где смешивались русские и тюркские традиции имянаречения. В дворянских родословных фамилия не отмечена. Сегодня Болдубаева — редкая фамилия, её можно встретить в Казахстане, Башкортостане и в приграничных с ними областях России, что подтверждает связь с тюркским именем.