Фамилия Дайрабаева почти наверняка имеет тюркское происхождение и распространена в среде народов, говорящих на языках кыпчакской группы, — прежде всего у казахов, киргизов, а также у башкир и татар. Её основа — мужское личное имя Дайрабай, которое образовано по типичной для тюркской ономастики двухкомпонентной модели: «бай» (хозяин, богач, господин) и первая часть «Дайра-». Здесь и начинается главная загадка фамилии.

Слово «дайра» в тюркских языках имеет два основных значения. Первое — «круг», «окружность», «колесо». Второе — музыкальный инструмент, разновидность бубна или рамочного барабана, широко распространённый в Средней Азии. Таким образом, имя Дайрабай могло означать либо «круглый, полный, как колесо» (вероятно, метафора крепкого телосложения или полноты), либо «владеющий бубном» — то есть музыкант, сказитель, участник обрядов. Вторая версия выглядит более убедительной, если учесть, что в кочевой культуре профессиональные музыканты и певцы пользовались особым уважением, и прозвище могло закрепиться за родом.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Дайрабай присоединён русский суффикс -ев, адаптированный к женской форме через окончание -а. В дореволюционной России и в советское время фамилии казахского и башкирского населения часто русифицировали именно так: тюркское имя + суффикс принадлежности -ов/-ев. Мужской вариант фамилии — Дайрабаев. Фамилия не является древней русской дворянской, её история укладывается в два-три последних столетия, когда началась массовая фиксация фамилий у кочевых народов.

Географически носители фамилии Дайрабаева чаще всего встречаются в Казахстане (особенно в южных и западных областях), в Башкортостане и в Оренбургской области России. Встречаются варианты написания с одной «а» в начале — Дырабаева, но это, скорее всего, результат искажения при записи в метрических книгах. Единой версии происхождения корня нет, но связь с музыкальным инструментом или с прозвищем «круглый» остаётся основной рабочей гипотезой.