Фамилия Карсыбекова образована от восточного имени Карсыбек. Это сложное имя, которое восходит к двум тюркским основам. Первая часть — Карсы — связана с турецким словом «karsak», что означает «маленький». Вторая часть — Бек — широко распространённый титул, который переводится как «князь», «повелитель», «господин» или «руководитель». Таким образом, имя Карсыбек можно буквально понять как «маленький господин». Вероятно, родители давали такое имя сыну с пожеланием ему большого будущего, словно закладывая в имя контраст между нынешним возрастом и будущим статусом.

Фамилия построена по стандартной для русского языка патронимической модели: к основе имени (Карсыбек) добавляется суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»). В окончании женского рода — -а. То есть Карсыбекова — это буквально «дочь (или жена) Карсыбека». Такая модель образования фамилий характерна для многих народов, долгое время живших в контакте с русской культурой, особенно для тюркских этносов, перешедших на русские фамильные окончания.

В отличие от многих русских фамилий, которые часто происходят от прозвищ или профессий, фамилия Карсыбекова напрямую указывает на личное имя предка. Это говорит о том, что родоначальник, носивший имя Карсыбек, был уважаемым человеком, чьё имя не требовало замены на прозвище. В тюркской среде имена с компонентом «бек» (или «бий») часто давали в семьях, имеющих отношение к местной знати или просто желавших подчеркнуть благородство происхождения, пусть и в пожелательной форме.

Стоит отметить, что в некоторых тюркских языках слово «карсы» имеет и другие значения, например, «противоположный», «напротив». Однако в контексте антропонимии версия с «маленьким» (karsak) выглядит более убедительной, так как хорошо вписывается в традицию «охранительных» или «программирующих» имён, где родители через имя выражали надежды на будущее ребёнка. Спорных альтернативных гипотез по данному корню не так много, и общепринятой считается именно семантика «маленький князь».

Фамилия распространена в регионах с тюркским населением, особенно среди казахов, киргизов и татар. Встречаются также варианты написания с одной «с» (Карсыбекова) или с окончанием -ев (Карсыбекев), но форма через -ов является нормативной для русского языка. География фамилии — преимущественно Казахстан, Киргизия, а также юг Урала и Поволжье в России.