Фамилия Касымбаева — женская форма фамилии Касымбаев, и её происхождение почти на сто процентов тюркское, точнее — казахское или киргизское. Основа здесь — мужское имя Касым (араб. قاسم, Qāsim — «распределяющий», «дающий удел»), которое широко распространено у мусульманских народов. Второй компонент, «бай», в тюркских языках означает «богач», «хозяин», «господин», а в древности — «вождь племени» или «глава рода». Таким образом, Касымбай — это составное имя-пожелание: «богатый, как Касым» или «Касым-господин». Фамилия образована по классической русской модели: к основе Касымба(й) добавили суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного), а затем — женское окончание -а. В казахской среде такие фамилии часто возникали в XIX—XX веках, когда русская администрация фиксировала родовые имена по отчеству.

Интересно, что фамилия Касымбаева почти не встречается у других тюркских народов (татар, башкир) — это маркер именно южного, степного ареала. Предки носительницы фамилии, скорее всего, были скотоводами или воинами-джигитами, а имя Касымбай могло достаться родоначальнику как прозвище за богатство или за уважение в ауле. В отличие от многих русских фамилий, здесь нет сословного разнообразия: Касымбаевы — почти поголовно выходцы из кочевых родов, а не из дворян или духовенства.

Если копать глубже, имя Касым восходит к одному из пророков в исламе (Касим ибн Мухаммад — сын пророка Мухаммеда), что добавляет фамилии сакральный оттенок. Но в бытовой ономастике это скорее светское имя, популярное у казахов благодаря простоте и звучности. Встречается также вариант Касымбаев (без мягкого знака), но он реже: в русской передаче конечный «й» в основе обычно смягчается, отсюда и флексия -ев.