Фамилия Ишимбаев — классический пример русской фамилии тюркского происхождения, образованной по модели «тюркское имя + русский патронимический суффикс -ев». В основе лежит мужское имя Ишимбай, которое, в свою очередь, является типичным для тюркской антропонимии двухосновным составным именем.

Первая часть — «Ишим» — восходит к слову «иш» (дитя, ребёнок, семья) с притяжательным аффиксом -им. То есть буквально «моё дитя» или «моя семья». Вторая основа — «бай» — в древнетюркском означала «богатый», «могущественный», «господин». Этот компонент был чрезвычайно популярен в именах, так как служил пожеланием достатка и высокого положения.

Сложив части, получаем значение «дитя богатой семьи» или «принадлежащий богатому роду». Имя Ишимбай давали сыну с пожеланием, чтобы он вырос обеспеченным человеком и достойным мусульманином. Такие имена-пожелания были распространены у башкир, татар и других тюркских народов, где имя считалось своего рода оберегом и программой на судьбу.

Фамилия Ишимбаев закрепилась за потомками человека по имени Ишимбай. Суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих основ) указывает на принадлежность: «чей?» — Ишимбаев, то есть сын или внук Ишимбая. Встречается фамилия преимущественно у башкир и татар, особенно в Башкортостане, что неудивительно: топоним Ишимбай (город Ишимбай) образован от того же имени, подтверждая его региональную укоренённость.