Фамилия Донсебаев происходит от имени Донсебай, которое представляет собой диалектный вариант имени Дунсибай. Как и большинство восточных имен, состоит из двух частей: Дун и Сибай. Первая из них, скорее всего, восходит к слову «дун», которое в переводе с татарского языка означает «выхода солнца, света». Второй компонент данного имени ведет свое начало от имени Сибай, которое образовано от арабского слова «сиба», то есть «любовь, молодость» и повелительного аффикса -ай. Вполне вероятно, что родители, нарекая своего младшего ебенка таким именем, хотели подчеркнуть время рождения ребенка (на заходе солнца). Таким образом, потомок человека, которого звали Дунсибай, со временем получил фамилию Донсебаев.