Фамилия Канатбеков — редкий случай в русском ономастиконе. Она не славянского, а тюркского происхождения, и её разбор показывает, как фамилии входили в русский быт из Средней Азии. В основе лежит мужское имя Канатбек, которое состоит из двух частей. Первая — «канат» (в переводе с казахского, киргизского, уйгурского — «крыло»). В тюркской антропонимии «крыло» символизировало силу, защиту, способность к полёту и возвышению. Вторая часть — «бек» (титул, аналог «князь», «господин»). Сложносоставное имя Канатбек, таким образом, означает «господин-крыло» или «князь, подобный крылу» — имя-пожелание, чтобы мальчик вырос могучим, покровительственным и быстрым, как птица.

Фамилию образовали по русской модели: к восточному имени добавили суффикс -ов, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?»). Канатбеков — буквально «сын Канатбека» или «потомок Канатбека». Это типичный пример того, как в XIX–XX веках оседали и русифицировались фамилии народов Средней Азии и Казахстана. Встречается она в основном у казахов и киргизов, а также у тех, кто переехал в Россию и оформил документы по общероссийскому стандарту.

Интересно, что фамилия сохранила полную форму имени без усечения. В русской традиции многие фамилии от имён на -бек (например, Алибеков, Тимурбеков) тоже пишутся полностью. Но если бы фамилия образовывалась от прозвища, а не от имени, мог бы появиться вариант Канатов — от слова «канат» (верёвка). Однако Канатбеков однозначно ведёт род от личного имени, а не от ремесла. Социально предки носителя этой фамилии, скорее всего, были из среды кочевой или полукочевой знати (беков) или из уважаемых родов, где ребёнку давали имя с титулом. В советское время фамилия стала массовой и утратила сословную окраску.

Среди однокоренных — фамилии Канатов (от короткой формы имени или от прозвища) и Канатбаев (где вторая часть — «бай», богач, хозяин). Но Канатбеков выделяется именно сочетанием «крыла» и «княжеского» титула, что делает её одной из самых «возвышенных» по смыслу среди тюркских фамилий.