Фамилия Джилбаев — редкий случай, когда географический и языковой след почти однозначно указывает на Северный Кавказ, а точнее — на тюркские народы, издавна живущие в регионе. Скорее всего, перед нами фамилия балкарского, карачаевского или кумыкского происхождения. Основа «джилба» восходит к тюркскому слову «джил» (ветер) или «джилба» (ветреный, продуваемый ветрами). В тюркских языках такие прозвища часто давали человеку по характеру — быстрому, порывистому, «ветреному» в прямом или переносном смысле. Вторая часть «-ба» может быть связана с тюркским суффиксом, образующим прилагательные, или с корнем «бай» (богатый, господин).

Суффикс «-ев» в финале — типичный русский патронимический суффикс, который добавили при оформлении фамилии по русским документам в XIX–XX веках. Исходная форма, скорее всего, звучала как Джилбай или Джилба, а при записи в метрические книги или ревизские сказки её «обрусели», добавив стандартное окончание. Это обычная история для горских фамилий: носители языка произносили имя или прозвище, а писарь записывал на слух, приспосабливая к привычной модели на «-ов» или «-ев».

Словообразовательная модель проста: тюркское прозвище (Джилба) + русский суффиксальный формант. Фамилия не дворянская и не крестьянская в привычном русском понимании — она указывает на происхождение из горских обществ, где фамилии часто закреплялись по имени или прозвищу родоначальника. Если предок получил прозвище Джилба («ветреный»), то потомки стали Джилбаевыми.

Встречается фамилия в основном в Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии, а также среди переселенцев в других регионах России. В открытых источниках нет данных о широко известных исторических личностях с этой фамилией — она остаётся локальной, семейной. Из-за редкости и специфической основы Джилбаев — одна из тех фамилий, которые почти не дают простора для альтернативных версий: тюркский корень и кавказский регион просматриваются отчётливо, а попытки связать её с другими языковыми группами (например, славянскими или иранскими) выглядят натянутыми.