Фамилия Дуйсебекова — женская форма казахской фамилии Дуйсебеков, которая образована по типичной для тюркских языков патронимической модели: к основе добавляется русский суффикс -ов/-ев, указывающий на принадлежность роду. В данном случае суффикс присоединён к мужскому имени Дуйсебек, что и даёт значение «потомок Дуйсебека».

Само имя Дуйсебек — составное, распространённое в казахской антропонимии. Первая часть, «Дуйсе», восходит к арабскому «дуйсенби» — «понедельник». Вторая часть, «бек», — тюркский титул, означающий «господин», «князь», «предводитель». Таким образом, имя Дуйсебек можно перевести как «господин, рождённый в понедельник» или «князь понедельника». Подобные «календарные» имена (по дню рождения) характерны для многих тюркских народов: например, казахские имена Сейсенбек (от «сейсенби» — вторник) или Жумабек (от «жума» — пятница).

Интересно, что в казахской традиции имя Дуйсебек могло даваться мальчику, родившемуся в понедельник, — этот день считался удачным, началом новой недели. Титул «бек» в составе имени указывал на знатное происхождение или на то, что родители видели в сыне будущего лидера. Однако со временем имя утратило сословную привязку и стало просто личным именем, от которого и произошла фамилия.

Географически фамилия Дуйсебекова встречается преимущественно в Казахстане, особенно в южных и центральных регионах, а также среди казахской диаспоры в России. В русскоязычной среде фамилия закрепилась через суффикс -ова, который в русском языке традиционно оформляет женские фамилии от тюркских основ. Мужской вариант — Дуйсебеков — сохраняет ту же модель, что и у русских фамилий на -ов.