Фамилия Иштубаева образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или шипящий. В данном случае основа — Иштубай. Суффикс указывает на принадлежность: Иштубаева буквально означает «дочь (или жена) Иштубая». Мужской вариант фамилии — Иштубаев.

Корень фамилии — тюркский, скорее всего башкирского или татарского происхождения. Имя Иштубай состоит из двух частей. Первая часть «иш» в тюркских языках означает «товарищ», «друг», «спутник», «пара» (ср. башкирское и татарское «иш» — друг, напарник). Вторая часть «тубай» — менее прозрачна, но может восходить к слову «туба» (род, племя) или к древнетюркскому «туба» (знамя, стяг). Таким образом, имя Иштубай могло означать «друг рода» или «товарищ по знамени», то есть соратник. Встречается и другая версия: «иш» может быть не только «друг», но и «работа», «дело», и тогда имя трактуется как «работящий», «деловой».

Географически фамилия Иштубаева наиболее характерна для Башкортостана и Челябинской области, а также встречается среди татар. Это указывает на то, что предки носителей фамилии были башкирами или татарами, принявшими христианство или просто получившими русскую фамилию по отцу при переписях. Сословно это могли быть государственные крестьяне, тептяри или башкиры-вотчинники. В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, Иштубаева сохраняет доисламское, языческое имя, что говорит о глубокой древности прозвища, закрепившегося ещё до массовой исламизации региона.

Редкость фамилии заключается в том, что она не получила широкого распространения за пределами Урало-Поволжья и осталась локальной. Встречаются варианты написания с буквой «ё» (Иштубаёва), но они единичны и связаны с особенностями местного произношения.