Фамилия Буктубаева имеет тюркское происхождение и распространена в среде казахов, башкир, татар и других народов, говорящих на языках кыпчакской группы. Её основа — мужское личное имя Буктубай, которое образовано слиянием двух корней. Первый корень, «букту», восходит к древнетюркскому «бүк» или «бөк» — «крепкий, могучий, сильный». Второй корень, «бай», означает «богатый, господин, хозяин». Таким образом, имя Буктубай дословно переводится как «крепкий богач» или «могучий хозяин». В доисламской и раннеисламской традиции такие имена давали мальчикам как пожелание физической силы, достатка и уважения в роду.

Суффикс «-ев» в фамилии указывает на русскую адаптацию. В тюркских языках фамилии часто образуются с помощью притяжательных аффиксов, но при записи в метрических книгах Российской империи их русифицировали: к основе добавляли стандартные русские суффиксы -ов/-ев, -ин. Женская форма Буктубаева — это вариант, закреплённый за женщинами, а мужская форма — Буктубаев. Такая модель типична для фамилий, которые фиксировались у кочевых народов при переходе к оседлости и получении паспортов в XIX–XX веках.

Географически фамилия чаще всего встречается в Казахстане, особенно в Актюбинской, Костанайской и Западно-Казахстанской областях, а также среди башкирского населения Челябинской и Оренбургской областей России. Встречаются варианты написания — Буктебаев, Буктубай, Боктубаев, что связано с диалектными особенностями произношения и разной передачей звуков при записи русскими чиновниками.

С социальной точки зрения, носители фамилии Буктубаев/Буктубаева, скорее всего, происходят из среды скотоводов-кочевников. Имя-пожелание Буктубай не было аристократическим, но и не относилось к низшим слоям — оно типично для свободных общинников, которые ценили в мужчине силу и хозяйственную состоятельность. В родословных (шежире) казахов можно встретить упоминания о предках с таким именем, но они не связаны с каким-то одним крупным родом — имя было распространённым и не закреплялось за конкретным жузом или племенем.

Известных носителей фамилии, вошедших в энциклопедии или исторические хроники, нет, что делает её типичной «народной» фамилией, не отмеченной дворянскими грамотами. Для исследователя это означает, что основная информация о происхождении рода лежит не в архивах имперских указов, а в устных преданиях и записях метрических книг по месту жительства предков.