Фамилия Джайсанбаев — редкий пример тюркско-монгольского имени, перешедшего в русскую фамильную модель. Её основа — составное личное имя Джайсанбай, где первая часть восходит к монгольскому «дзайсан» (в русской передаче — джайсан, зайсан). В Монголии и у калмыков так называли военачальника, предводителя тысячи воинов, либо родового старшину. Вторая часть — «бай» — тюркский титул, означающий «богач», «господин», «хозяин». Соединение двух титулов даёт примерно значение «господин-военачальник» или «богатый предводитель». Имя Джайсанбай могло быть как почётным прозванием, данным за военные заслуги, так и именем-пожеланием, чтобы мальчик вырос влиятельным и состоятельным.

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских основ. В казахской, киргизской или башкирской среде исходная фамилия звучала бы как Джайсанбаев (с тем же суффиксом, адаптированным к русской грамматике), а в исконно тюркском варианте — Джайсанбайулы («сын Джайсанбая»). Фамилия закрепилась в среде, где тюркские народы переходили на русское делопроизводство: скорее всего, в Оренбургской, Астраханской губерниях или в казахских степях в XIX — начале XX века.

Географически фамилия тяготеет к южным регионам России и Казахстану. Встречается у казахов, башкир, реже — у татар. Двойной титул в основе — не редкость для тюркской антропонимии: ср. Ханбаев (хан + бай), Мырзабаев (мирза + бай). Однако Джайсанбаев стоит особняком из-за монгольского компонента «джайсан» — это указывает на возможные исторические связи с калмыцкими или ойратскими группами, которые кочевали рядом с тюрками.

Вариантов написания немного: изредка встречается Джайсанбайев (с более полной передачей имени), но это архаичная форма. Поскольку фамилия редкая, её носители почти всегда могут проследить род до конкретного предка по имени Джайсанбай. Никаких дворянских корней или массового распространения не было — это фамилия, возникшая в крестьянской или казачьей среде, где имя отца стало родовым прозванием при переходе к фамилиям в XIX веке.