Фамилия Кабылбаевы образована от личного имени Кабылбай. Это составное тюркское имя, и его разбор даёт ключ к пониманию возможных занятий или социального положения предков. Первая часть, Кабыл, восходит к арабскому имени Кабиль, которое имеет несколько значений: «оказывающий приём, дающий аудиенцию, встречающий», а также «сильный, способный, годный». Вторая часть — «бай», один из самых распространённых компонентов в тюркской антропонимии, означает «богатый хозяин, могущественный человек, господин». Соединившись, эти корни могли нести родительское пожелание: чтобы мальчик вырос уважаемым, гостеприимным и обеспеченным человеком.

Модель образования фамилии — типичная для восточных фамилий, русифицированных суффиксом -ев. В русской среде к основе Кабылбай добавили стандартное окончание, превратив имя в фамилию, которая отвечает на вопрос «чей?» — то есть потомок Кабылбая.

Фамилия встречается в документах, связанных с Казахстаном. В Книге памяти Алма-Атинской области упоминаются Кабылбаев Курманбек Кабылдаевич (р. 1920 г.) из села Кеченское Джамбульской области и Кабылбаев Кушукбай (р. 1893 г.) из Иргизского района Актюбинской области. Эти записи указывают на географию бытования фамилии — южные и западные регионы современного Казахстана. Впрочем, процесс формирования фамилий редко привязан к одной местности, и для точного установления времени и места её возникновения необходимы серьёзные генеалогические изыскания.