Фамилия Чолпонбай — редкий случай в русском ономастиконе. Она не славянская и не образована по стандартной русской модели с суффиксами -ов, -ин или -ский. Её происхождение ведёт в Среднюю Азию, в тюркскую языковую среду, а точнее — в киргизскую или казахскую традицию личных имён.

Основа фамилии — составное имя Чолпонбай. Первая часть, «Чолпон», восходит к тюркскому слову «чолпон» — Венера, утренняя звезда. В тюркской мифологии и народном календаре Чолпон — не просто планета, а небесное божество или дух, приносящий удачу, свет и плодородие. Имя с этим корнем давали ребёнку, родившемуся на рассвете, или как оберег — чтобы жизнь была яркой и счастливой.

Вторая часть, «бай», — один из самых распространённых компонентов в тюркских именах. В дословном переводе «бай» — богатый, господин, хозяин. В составе имени он выполнял пожелательную функцию: родители желали сыну богатства, достатка, высокого положения. Таким образом, «Чолпонбай» можно перевести как «богатый, как утренняя звезда» или «господин, отмеченный светом Венеры». Это имя-пожелание, типичное для доисламской и раннеисламской тюркской антропонимии.

Фамилия Чолпонбай — это, по сути, застывшее полное имя предка. У киргизов и казахов фамилии в современном понимании появились поздно, в советское время. Тогда при паспортизации многие взяли себе в качестве фамилии имя отца или деда. Поэтому Чолпонбай — это не прозвище по ремеслу или месту жительства, а прямое указание на человека, которого звали Чолпонбаем. Его потомки стали Чолпонбаевыми, но в русском обиходе фамилия часто остаётся в исходной, несклоняемой форме, без русского суффикса.

Встречается фамилия в основном в Кыргызстане, Казахстане и среди выходцев из этих республик в России. В русских переписях и справочниках она почти не фиксируется из-за малочисленности. Её уникальность — в прямом переносе тюркского имени в фамилию без русификации, что редкость для документов советского времени, где обычно добавляли окончание -ов.