Фамилия Чембаев образована от имени Чембай (Чимбай). По одной из версий, оно происходит от названия узбекского племени чимбай. Однако в источниках упоминается военачальник Чимбай монгольского происхождения. Исходя из этого, можно предположить, что Чимбай – это тюркский вариант монгольского имени Чимбэ (Жимба), что в переводе на русский язык означает «подаяние, милостыня, пожертвование». Тюркский корень -огло/-оглу/-оглы (в переводе «потомок, сын») типичен для турецких, гагаузских и прочих тюркских фамилий. Так, в Книге памяти Нижегородской области записан крестьянин Чембаев Иван Васильевич, который родился в 1900 году и проживал в Лукояновском районе, селе Салдаманов Майдан.