Фамилия Каламбаев — редкий случай, когда основа, скорее всего, не русская, а тюркская. Если сразу смотреть на корень, то он читается как «каламбай». В тюркских языках, особенно в казахском и башкирском, «калам» означает «перо» (для письма) или «тростник», а «бай» — богатый, состоятельный человек, господин. Таким образом, «Каламбай» — это сложное имя или прозвище, которое можно перевести как «богатый пером» или «владелец пера». В переносном смысле это могло означать грамотного, пишущего человека — писаря, секретаря, учителя или поэта. В дореволюционной степи грамотность была редкостью, поэтому такой человек выделялся среди окружающих.

Фамилия образована по русской модели: к тюркской основе «Каламбай» добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Это стандартная схема для фамилий, которые появились у тюркских народов после вхождения в состав Российской империи: к имени предка прикрепляли русское окончание, чтобы зафиксировать род. То есть Каламбаев — буквально «сын (или потомок) Каламбая».

Интересный нюанс: в некоторых говорах и диалектах слово «калам» могло означать не только перо, но и «каламбур» или «острота» (от арабского «калам» — речь, слово). Если так, то прозвище Каламбай мог получить человек острый на язык, балагур или спорщик. Но первая версия — про писаря или грамотея — выглядит более прямой и исторически правдоподобной, так как подобные прозвища часто давали по роду занятий.

Географически фамилия тяготеет к южному Уралу, Оренбуржью и северному Казахстану. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении: скорее всего, родоначальник был заметной фигурой в своем ауле или деревне, и его именем назвали всю ветвь. Сословно предки, вероятнее всего, были из башкирских или казахских тептярей, казаков или государственных крестьян — то есть не из знати, а из служилого или рабочего люда, где грамотный человек ценился на вес золота.