Фамилия Казыбекова образована от мужского имени Казыбек, которое состоит из двух тюркских компонентов. Первый — «казы» восходит к арабскому «кади» — судья, духовное лицо, отправляющее правосудие по шариату. Второй — «бек» (бей) — титул знатного человека, князя, господина. Таким образом, имя Казыбек можно перевести как «судья-господин» или «князь-судья». Это составное имя — типичная для тюркской ономастики модель, где к должности или званию добавляли аристократический титул.

Фамилия Казыбекова — женская форма, а мужская — Казыбеков. Такие фамилии распространены у народов, говорящих на тюркских языках: у казахов, киргизов, татар, башкир. Суффикс -ов/-ев — русский патронимический, который присоединяли к мусульманским и тюркским именам при оформлении фамилий в Российской империи, особенно в XIX — начале XX века. В самой Казахской степи до этого использовали отчества без суффикса (например, Казыбек-улы), но для документов, метрик и воинского учёта требовалась русская модель.

Носители фамилии Казыбековы, вероятнее всего, происходят из среды, где ценили родовую память: имя Казыбек давали в честь влиятельного предка. Известен, например, казахский бий (судья) XVIII века Казыбек Келдибекович — один из трёх великих биев Казахского ханства, автор свода законов «Жеты Жаргы». Однако прямая связь с ним необязательна: имя было популярным само по себе, и фамилию могли образовать от любого человека, носившего это имя.

Встречается и вариант написания с буквой «ы» после «к» — Казыбекова, что указывает на твёрдое произношение основы. В русской транскрипции иногда путают с фамилией Казибекова (через «и»), но это разные корни: «кази» — вариант того же «кади», но в иной огласовке. Фамилия Казыбекова сохраняет более архаичный тюркский звуковой облик.