Фамилия Касыбеков — характерный пример фамилии, образованной по восточной, в первую очередь казахской и тюркской, модели. Её основа — двусоставное личное имя Касыбек, где первая часть «Касы» — это адаптированная форма арабского имени Касим (Касыйм), означающего «распределяющий», «разделяющий» (отсылка к одному из эпитетов пророка Мухаммеда). Вторая часть «бек» — тюркский титул, переводимый как «господин», «князь», «вождь». Имя Касыбек в буквальном смысле означает «господин Касым» или «князь Касим», что было типично для знатных или уважаемых родов в среде кочевой аристократии.

Словообразовательная модель здесь классическая для фамилий народов Средней Азии и Казахстана: к личному имени добавляется русский суффикс принадлежности -ов, который закрепился в документах Российской империи и советских паспортах. Фактически, Касыбеков — это ответ на вопрос «чей?»: «сын (или потомок) Касыбека». В отличие от русских фамилий, где суффикс -ов часто стоит после названия ремесла или прозвища, здесь он присоединён к готовому, уже оформленному тюркскому имени.

Географически фамилия Касыбеков прочно связана с Казахстаном, особенно с южными и западными регионами, где были распространены роды, носившие имя Касыбек. В России она встречается редко, в основном у представителей казахской диаспоры. Интересно, что в дореволюционных метрических книгах и переписях фамилия могла записываться без конечного -ов, как просто «Касыбек» — это была фамилия-отчество в чистом виде, характерная для кочевых народов, где фамильная система только складывалась. Позже, при унификации, окончание добавилось.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: происхождение от прозвища, связанного с тюркским словом «касы» (упрямый, несговорчивый). Однако в таком случае имя было бы Касыбек, а не Касыбеков, и оно скорее бы имело уничижительный оттенок, что противоречит уважительному титулу «бек». Поэтому основная версия — от арабо-тюркского имени — остаётся единственной правдоподобной. Социально предки носителя фамилии, скорее всего, относились к казахской знати (бекам) или к зажиточным скотоводам, чей статус закреплялся в имени.