Фамилия Чонобай — редкая и не сразу поддающаяся расшифровке. Её основа не вписывается в славянскую корневую систему, поэтому логичнее всего искать её происхождение в тюркских языках. Скорее всего, перед нами фамилия, возникшая на южных или восточных окраинах Российской империи, где русские суффиксы накладывались на местные прозвища.

Модель образования здесь нестандартная. В русской ономастике фамилии на -ай обычно имеют украинское или белорусское происхождение (например, Грицай, Пантелей), но в случае с Чонобай суффикс -ай, вероятно, является частью тюркского слова, которое затем было русифицировано. Разложить фамилию на «Чоно-» и «-бай» более продуктивно. Вторая часть, «бай», — распространённый компонент в тюркских фамилиях (Баймуратов, Байсаров), означающий «господин», «богач», «хозяин». Первая часть «Чоно» может восходить к монгольскому или казахскому слову «чоно» — «волк». Таким образом, Чонобай — это «волк-господин» или «богатый волк», что вполне укладывается в традицию давать человеку прозвище по сильному, хищному зверю.

Есть и вторая, менее вероятная, версия. В некоторых тюркских диалектах «чоно» может быть искажением слова «чона» или «чуна» — так могли называть человека с определённой манерой речи или внешностью. Однако связка с «баем» прочитывается именно как имя-пожелание или прозвище, а не как описание бытовой детали.

Географически фамилия Чонобай почти наверняка привязана к регионам, где смешивались тюркские и русские традиции: к Оренбуржью, Башкирии, Казахстану или Сибири. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она практически не встречается — это указывает на её позднее оформление либо на малочисленность рода. Носители такой фамилии могли быть казаками, крестьянами-переселенцами или представителями тюркских народов, получившими русскую фамилию по имени предка.

Говорить о дворянском или купеческом происхождении Чонобаев не приходится — в родословных книгах её нет. Скорее всего, предки были людьми служилыми или вольными поселенцами, а сама фамилия закрепилась в одном-двух конкретных селениях.