Фамилия Калдыбек — один из ярких примеров того, как русская фамилия может быть образована от тюркского имени. Её основа — мужское имя Калдыбек, которое состоит из двух частей: «калды» и «бек». Вторая часть, «бек» (или «бий»), в тюркской традиции означает «господин», «князь», «правитель», указывая на знатное происхождение или высокий статус. Первая часть, «калды», имеет значение «остался», «уцелел». В буквальном смысле имя Калдыбек переводится как «оставшийся бек» или «уцелевший господин».

Смысл имени-основы, скорее всего, обережный. В прошлом, когда детская смертность была высока, родители давали детям имена с пожеланием выжить, устоять перед болезнями и невзгодами. Калдыбек — это имя-оберег: «пусть останется жив, несмотря ни на что». Такая модель имянаречения широко распространена у тюркских народов (татары, казахи, башкиры, ногайцы), где имена с корнем «кал» (остаться) встречаются нередко.

Фамилия образована по русской модели: к основе Калдыбек добавлен суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?»). То есть Калдыбеков — это «сын Калдыбека». Однако в самой фамилии конечный «к» мог редуцироваться или отпадать, что дало форму Калдыбек (без суффикса). Такое явление характерно для фамилий, которые фиксировались в документах непосредственно от имени без дополнительного русского форманта, особенно в среде, где русский язык был не единственным. Поэтому носители фамилии Калдыбек — это, как правило, потомки человека по имени Калдыбек, а сама фамилия могла закрепиться в Поволжье, на Урале или в Сибири, в местах смешанного тюркско-славянского населения.

Географически фамилия Калдыбек встречается преимущественно среди татар и башкир, реже — у казахов. Встречается и в форме Калдыбеков, но вариант без окончания не редкость. Сословно предки могли быть как из служилых татар (князья, мурзы), так и из крестьян — имя-оберег не было привилегией знати. Отдельного упоминания заслуживает то, что фамилия сохранила архаичную форму имени без русификации, что делает её ценной для историков ономастики как свидетельство прямого заимствования.