Фамилия Келбелиев — редкий случай в русском ономастиконе. Её происхождение неочевидно, и у неё нет аналогов среди массовых русских фамилий на -ов. Чтобы понять её корни, нужно отбросить привычную модель «от имени или прозвища» и обратиться к географии и языкам Северного Кавказа. Скорее всего, перед нами фамилия тюркского происхождения, причём не татарского или башкирского, а кумыкского или ногайского.

Разберём основу. «Келбели» — это, вероятно, топоним или этноним. В тюркских языках слово «келбе» (или «кельбе») может означать либо «собака» (в переносном, пренебрежительном смысле, как прозвище), либо восходить к названию местности. Суффикс -ли в тюркских языках — показатель принадлежности к чему-либо: «келбели» — «тот, кто из Келбе» или «имеющий отношение к собаке». Но прозвище «Собака» в качестве основы для фамилии у народов, исповедующих ислам, маловероятно: это животное считается нечистым, и давать такое имя ребёнку не принято. Поэтому версия с топонимом куда правдоподобнее.

Самая конкретная привязка — к селу Келбели (или Келбе) на территории современного Дагестана или Чечни. В кумыкских селениях нередки названия, оканчивающиеся на -ли. Человек, переселившийся из такого села в другое место, получал прозвище «келбели» — «пришлый из Келбе». Со временем это прозвище закрепилось за его потомками, и при переходе в русскую паспортную систему (в XIX–XX веках) к основе добавили русский суффикс -ев, что дало фамилию Келбелиев.

Русский суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или на -й. В тюркском произношении «Келбели» звучит с мягким [л’], поэтому при адаптации в русском языке закономерно появилось окончание -ев, а не -ов. Таким образом, фамилия образовалась по типичной для окраин Российской империи модели: тюркское прозвище + русский патронимический суффикс.

Социальный контекст фамилии — скорее всего, крестьянский или горский. Носители фамилии Келбелиев в большинстве своём принадлежали к свободным общинникам (узденям) или к зависимым слоям населения в кумыкских княжествах. В дворянские родословные книги эта фамилия, скорее всего, не попала, что типично для поздних фамилий, оформленных уже после отмены крепостного права. Встречается она преимущественно в Дагестане, Чечне и среди кумыкской диаспоры.