Фамилия Джайлюбаева — редкий пример, в котором славянская фамильная модель наложилась на тюркскую (скорее всего, казахскую или киргизскую) основу. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Джайлюбаева — это «дочь (или жена) Джайлюбая». Мужской вариант фамилии — Джайлюбаев. Такое оформление характерно для народов, вошедших в состав Российской империи, когда местные имена и прозвища адаптировали под русскую грамматику: к основе добавляли -ов/-ев, и фамилия склонялась как прилагательное.

Корень фамилии — личное имя Джайлюбай. Оно составное: первая часть «Джай» (или «Жай») восходит к тюркскому слову «жай» — «лето», «летний». Вторая часть «бай» означает «богач», «господин», «хозяин». В целом Джайлюбай — это «летний богач» или «владелец летних пастбищ». В кочевой культуре имя могло указывать на то, что человек родился в летнее время, или, что вероятнее, на его связь с сезонным выпасом скота — джайляу (летнее пастбище в горах). Такие имена давали с пожеланием достатка и привольной жизни.

Поскольку фамилия образована от личного имени, а не от прозвища или ремесла, её носители, скорее всего, происходят из среды скотоводов-кочевников. Первый Джайлюбай, очевидно, был человеком заметным — владельцем скота и пастбищ. Сама фамилия географически почти наверняка привязана к южным регионам Казахстана или Киргизии, где распространены летние горные пастбища. В русскоязычных записях XIX — начала XX века такие имена фиксировали на слух, поэтому возможны варианты написания: Жайлюбаев, Джайляубаев, но форма через «ю» — Джайлюбаев — наиболее устоявшаяся.

С точки зрения ономастики, это яркий пример «адаптированной» фамилии: тюркское имя получило русский патронимический суффикс, но сохранило прозрачную внутреннюю форму. Других версий происхождения, кроме как от личного имени Джайлюбай, не существует — попытки связать её с русскими корнями или заимствованиями из других языков лишены оснований. Фамилия остаётся редкой и компактной, без дополнительных словообразовательных наслоений.