Фамилия Дюсембаев образована от мусульманского имени Дюсембай, которое представляет собой казахский вариант имени Дусымбай или Душамбай. Имя Дусымбай образовано от двух основ: персидской «дусым», что переводится как «мог друг, мой близкий человек» и татарской «бай» - «богатый человек, хозяин». Что касается имени Душамбай, оно также имеет персидско-татарское происхождение и восходит к двум основам: персидской «душамбе» - «понедельник» и татарской «бай». Это имя по традиции получал мальчик, родившийся в понедельник.