Фамилия Кекилбаева образована от мужского имени Кекилбай. Это сложносоставное тюркское имя, распространённое у казахов, каракалпаков и отчасти у башкир. Первая часть, «кекил», восходит к слову «кәкіл» (кекіл) — чуб, хохолок, прядь волос на лбу. У тюркских народов так могли называть ребёнка, родившегося с заметным вихром или которому намеренно оставляли чуб как оберег. Вторая часть, «бай», в составе имён означает «богатый», «хозяин», «господин»; со временем превратилась в типичный именной компонент, указывающий на достаток или пожелание благополучия. Таким образом, имя Кекилбай буквально значило «богатый чубом» или, скорее, «обладатель чуба-оберега» — имя-пожелание, чтобы ребёнка защищала особая примета.

Суффикс «-ева» указывает на принадлежность: фамилия Кекилбаева — «дочь (или жена) Кекилбая». По происхождению это типичная патронимическая фамилия, возникшая в среде казахских родов, где отчество или родовое прозвание закреплялось за потомками. В русской традиции оформления фамилий у народов Центральной Азии суффиксы «-ов» / «-ев» стали стандартом в XIX–XX веках, поэтому исходное Кекилбай превратилось в Кекилбаев, а женская форма — Кекилбаева.

Географически фамилия сосредоточена в западных и южных регионах Казахстана, особенно в Мангистауской и Атырауской областях, а также среди казахов Узбекистана. Встречается и у каракалпаков, но реже. В русских антропонимических словарях фамилия не фиксируется — она почти не выходит за пределы тюркоязычной среды.

Редкость фамилии в том, что её основа «кекил» в именах встречается нечасто. Большинство тюркских имён на «-бай» образованы от более распространённых корней: «батыр» (герой), «кут» (счастье), «жол» (дорога). Кекилбай — вариант, связанный с внешней приметой, что сближает его с древними прозвищами-оберегами. Так что предки носительницы фамилии, скорее всего, принадлежали к казахскому роду, где имя Кекилбай передавалось как родовое прозвание, а позже закрепилось в официальной фамилии.