Фамилия Есилбаев — яркий пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую канцелярию, превратилось в наследственную фамилию. Она образована по классической для Российской империи модели: к основе добавили русский патронимический суффикс -ев, который указывал на принадлежность («сын такого-то»). В тюркской среде такой суффикс заменил местные показатели отчества, закрепив фамилию за потомками конкретного человека.

Основа фамилии — составное тюркское имя Есилбай. Оно, скорее всего, восходит к казахскому или башкирскому слову «есил» (в современных языках — «есіл», «иҫел»), что означает «синий», «зеленый» или «свежий» (иногда — название реки Ишим). Вторая часть — «бай» (хозяин, богач, господин). Таким образом, имя Есилбай могло значить «синий (свежий) богач» или «богатый, как река». Встречается и другая версия: первая часть восходит к арабскому «иса» (Иисус), но для кочевой среды это менее характерно, чем природная метафора. Имя было призвано пожелать мальчику благополучия и свежести сил.

География фамилии плотно привязана к регионам расселения казахов, башкир и татар. Больше всего носителей в Казахстане (особенно в Северо-Казахстанской и Акмолинской областях), а также в Оренбургской и Челябинской областях России. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилия почти не встречается — это говорит о том, что она оформилась поздно, в конце XIX — начале XX века, когда массово закреплялись фамилии за «инородцами». Предки современных Есилбаевых были скотоводами, земледельцами или служили в казачьих войсках.

Интересно, что, в отличие от многих русских фамилий на -ев, здесь ударение почти всегда падает на последний слог — Есилба́ев, что выдает тюркский ритмический рисунок. Встречаются варианты написания через «ы» (Есылбаев) или с двойным «с» (Ессилбаев), но они редки и связаны с местными особенностями произношения. Фамилия не имеет отношения к дворянству или духовенству — это чисто народная, «прозвищная» фамилия, где имя предка стало родовым знаком.