Фамилия Илубаев — редкий пример, где тюркская основа соединилась с русским патронимическим суффиксом -ев. Корень здесь, скорее всего, восходит к мужскому имени Илубай, которое можно разобрать на две части: «ил» (от тюркского «эль» — народ, страна, родина) и «бай» (богатый, хозяин, господин). В буквальном смысле имя Илубай означало «богатый народом» или «хозяин своей земли». Имена с компонентом «бай» были широко распространены у башкир, татар, казахов и других тюркских народов: их давали мальчикам с пожеланием достатка и уважения.

Фамилия образована по русской модели: к основе Илубай добавили суффикс -ев, который указывает на принадлежность («чей?» — Илубаев). Так на рубеже XIX–XX веков, когда у многих народов Российской империи начали закрепляться фамилии по русскому образцу, имя отца становилось фамилией для детей. Носитель фамилии Илубаев — это потомок человека по имени Илубай.

География фамилии концентрируется в регионах с тюркским населением. По данным открытых источников, чаще всего Илубаевы встречаются в Башкортостане, Оренбургской области и в Казахстане. Встречаются варианты написания с буквой «ы» на конце — Илубай, но это скорее не фамилия, а само имя в исходной форме.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -ов или -ин, где суффикс -ев часто присоединяется к основам на мягкий согласный или на -й, здесь мы видим именно эту модель — Илубай превратился в Илубаев. Если бы фамилия оформлялась по тюркской традиции, она могла бы звучать как Илубайулы или Илубайкызы, но русская административная система закрепила именно такой вариант. Социально предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или скотоводами, так как имя Илубай не относится к аристократическим — это прозвище-пожелание из народной среды.