Фамилия Казыбаев образована от мужского имени Казыбай, которое было распространено у тюркоязычных народов, исповедующих ислам. В основе имени лежат два корня. Первый — арабское слово «кази» (в тюркской фонетике — «казы»), означающее «судья». Второй — древнетюркское «бай»: богатый, могущественный человек, хозяин, господин. В досоветское время баем в Средней Азии, Казахстане, Якутии, на Алтае и отчасти на Кавказе называли крупного землевладельца или скотовладельца.

Имя Казыбай, скорее всего, давали с пожеланием: родители хотели, чтобы сын вырос справедливым и мудрым мужчиной, достойным своего знатного рода. То есть имя выполняло обрядовую функцию, а не просто фиксировало социальный статус семьи. Фамилия Казыбаев, таким образом, буквально означает «потомок Казыбая» и указывает на происхождение от человека, которого нарекли «судьёй-господином».

Интересно, что в русской передаче фамилия сохранила тюркский суффикс -бай, который часто становился частью фамилий у казахов, башкир, татар и других народов. Встречаются и однокоренные фамилии — Казыбаев, Казыев, Казиев, но именно форма с -бай плотнее привязана к казахской и башкирской среде. Географически фамилия чаще всего фиксируется в Казахстане, Оренбургской и Челябинской областях России, а также среди башкирского населения.