Фамилия Кадирбаев — одна из тех, где географическое происхождение видно сразу, ещё до того, как разберёшь слово по частям. Суффикс -ев указывает на русскую модель патронимической фамилии (буквально «сын такого-то»), но основа Кадирбай — это типичное тюркское составное имя, широко распространённое у казахов, башкир, татар, киргизов и других народов Средней Азии и Поволжья.

Имя Кадирбай состоит из двух корней. Первый — «Кадир» (варианты: Кадыр, Кадер), восходящий к арабскому «кадр» (قدر) — «могущество», «власть», «предопределение». В исламской традиции это слово связано с понятием «Лайлат аль-Кадр» — Ночи Предопределения. Второй корень — «бай» — в тюркских языках означал «богач», «господин», «хозяин», а в составе имён указывал на знатность, достаток или пожелание благополучной жизни. Таким образом, имя Кадирбай буквально переводится как «могущественный господин» или «богатый властью».

Словообразовательная модель здесь классическая для русской фиксации тюркских фамилий: к основе на -ай (Кадирбай) прибавляется русский суффикс принадлежности -ев (а не -ов, потому что основа заканчивается на мягкий звук). Родовое окончание мужского рода — нулевое. Сравните с однокоренными фамилиями: Кадиров (от Кадир, без «бая») или Баев (от Бая). Кадирбаев — это «из рода Кадирбая» или «потомок Кадирбая».

Исторически носители этой фамилии — почти наверняка потомки человека по имени Кадирбай. В кочевых и полукочевых обществах Центральной Азии такие двусоставные имена с компонентом «бай» давали мальчикам, чтобы подчеркнуть статус семьи или как оберег: считалось, что имя, означающее богатство и силу, привлечёт их в жизнь ребёнка. Фамилия не указывает на конкретное сословие — «бай» в имени не означал реального богатства, это был скорее пожелательный элемент.

В русских документах фамилия Кадирбаев закрепилась сравнительно поздно, в основном в XIX–XX веках, когда начался массовый учёт населения в Казахстане и других регионах Российской империи. Встречается она чаще всего в Казахстане, а также в Башкортостане и Татарстане. В русском написании возможны варианты с буквой «ы» в первом слоге — Кадырбаев, это зависит от местной диалектной нормы произношения. Оба варианта корректны и указывают на одну и ту же основу.