Фамилия Душанбаева почти наверняка несёт в себе отчество, образованное от мужского имени Душанбай. Это имя составное, тюркского происхождения, и его разбор сразу даёт ключ к пониманию фамилии. Первая часть, «душан», — это искажённое персидское «душанбе» (دوشنبه), что означает «понедельник». Вторая часть, «бай», — тюркский титул, означающий «господин», «богач», «хозяин». Полное имя Душанбай буквально переводится как «господин (рождённый в) понедельник».

Такая модель имянаречения — по дню недели — широко распространена в тюркских культурах, особенно у узбеков, таджиков и киргизов. Встречаются имена Джумабай (от «джума» — пятница), Шанбай (от «шанбе» — суббота), Якшанбай (от «якшанбе» — воскресенье). Имя Душанбай давали мальчику, родившемуся в понедельник, чтобы закрепить за ним особую дату или просто по традиции. Женский вариант фамилии — Душанбаева — образован по стандартной русской модели: к основе мужской фамилии Душанбаев добавили окончание -а. Сама же фамилия Душанбаев возникла как отчество от имени Душанбай с помощью русского суффикса -ев.

Географически фамилия Душанбаева чаще всего встречается в Средней Азии — в Узбекистане, Таджикистане, Киргизии, а также среди выходцев из этих регионов в России. В русской ономастике подобные фамилии на -баев относят к так называемым «именам-оберегам» или «именам-пожеланиям», хотя в данном случае мотивация чисто календарная. Интересно, что в отличие от многих тюркских имён, где «бай» подчёркивает богатство или знатность, здесь он мог выполнять скорее функцию уважительного обращения, не обязательно указывая на реальное социальное положение предка.

Спорных версий происхождения у этой фамилии почти нет: корень прозрачен, а словообразовательная модель типична. Можно лишь предположить, что в редких случаях фамилия могла быть записана как Дюшанбаева (под влиянием узбекского произношения), но основной и единственно достоверный вариант — от имени Душанбай, «рождённый в понедельник».