Фамилия Борнобаев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ев. Он указывает на модель образования отчества: Борнобай → Борнобаев, то есть «сын Борнобая». Основа — личное имя Борнобай, которое не встречается в общеизвестных православных святцах и не является славянским по корню.

Здесь напрашивается тюркская версия. Имя Борнобай может быть сложено из двух компонентов: борно (искажённое от «бору» — волк в некоторых тюркских языках, или от «бор» — серый, бурый) и бай (господин, богатый человек). В таком случае Борнобай — «серый (бурый) господин» или «волк-господин». В тюркской ономастике имена с «бай» часто давали как пожелание богатства и знатности, а зооморфная часть (волк) могла быть тотемным прозвищем или оберегом. Фамилия могла закрепиться у татар, башкир, казахов или других народов, где распространены составные имена на «-бай».

Вторая версия, менее вероятная, — связь с географическим названием. Например, топоним Борноба встречается в Венгрии. Если предки носителя фамилии были выходцами оттуда, то прозвище «Борнобай» могло означать «человек из Борнобы», а фамилия образовалась по русской модели. Однако для массовой миграции из Венгрии в русские земли нет исторических оснований, поэтому эта гипотеза остаётся экзотической.

Фамилия почти не встречается в дореволюционных списках дворянства и купечества. Скорее всего, её носители — потомки крестьян или казаков из регионов Поволжья, Приуралья или Сибири, где смешивались русские и тюркские традиции. В современной России фамилия Борнобаев крайне редка, что делает её ценной для генеалогического поиска: найти однофамильцев — уже серьёзная зацепка для восстановления родословной.