Фамилия Ильдыбаева — редкий случай, когда географический корень почти наверняка перевешивает все остальные версии. Она образована от тюркского топонима или прозвища, и её структура типична для фамилий, возникших в среде башкир, татар или казахов. Основа «Ильдыбай» распадается на два компонента: «ильды» (в разных тюркских языках — «молния», «сверкающий», «быстрый» или даже «грозный») и «бай» (богатый, хозяин, господин). Таким образом, исходное имя Ильдыбай могло означать «богатый как молния» или «обладающий быстрой силой» — типичное для кочевых народов имя-пожелание, дававшееся ребёнку с надеждой на удачу и мощь.

Суффикс «-ева» указывает на принадлежность: Ильдыбаева — дочь или жена человека по имени Ильдыбай. В русской традиции фамилии на «-ев» и «-ов» закреплялись за тюркскими основами при переходе в оседлость и оформлении документов. Однако важно отметить, что в самой тюркской среде фамилия могла существовать и без этого суффикса — просто как Ильдыбай, а окончание «-ева» — это уже результат русификации, чаще всего происходившей в XIX–XX веках.

Спорных версий здесь немного. Можно было бы предположить, что «ильды» — это искажённое «илды» (народ, страна), но тогда имя звучало бы как Ильбай, а не Ильдыбай. Более того, в башкирской и казахской ономастике есть устойчивый пласт имён с корнем «ялтыр/илтыр» (блестящий), и «ильды» к нему близок фонетически. Поэтому версия с «молнией» или «сверканием» выглядит наиболее правдоподобной.

Географически фамилия тяготеет к южному Уралу и Зауралью. Встречается в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане. Носители — потомки башкирских или татарских родов, которые в советское время получили паспорта с фиксацией фамилии в русской грамматической форме. В отличие от фамилий на «-ин» (типа Ильдыбин), форма на «-ева» говорит о том, что основа оканчивалась на согласный, и это дополнительно подтверждает тюркское происхождение.

Ремесленной или сословной привязки у фамилии нет: Ильдыбай — это личное имя, а не прозвище по профессии. Предки Ильдыбаевых не были, скажем, кузнецами или скотоводами по фамилии — они были просто людьми, чей родоначальник носил звучное имя, связанное с природной стихией. Если искать аналоги, то фамилия стоит в одном ряду с такими как Ялтыров, Яндыбаев или Ильдеряков — все они образованы от личных имён с корнями «свет», «блеск», «сила».