Фамилия Кезенбаев — редкий случай в русском ономастиконе, где тюркская основа закрепилась с русским патронимическим суффиксом -ев. Модель простая: корень «Кезенбай» плюс -ев, что буквально означает «сын Кезенбая». Такое оформление типично для фамилий, которые складывались в XIX — начале XX века у народов Поволжья, Приуралья и Казахстана при контактах с русской администрацией и церковью.

Основа «Кезенбай» составная. Первая часть — «кезен» — в тюркских языках (особенно в казахском и татарском) имеет несколько значений: «кусок», «отрезок», а также «мера длины» (около 8–10 см) или «межевой знак». Вторая часть — «бай» — означает «богач», «хозяин», «господин». Скорее всего, имя Кезенбай было прозвищным или охранительным. Его могли дать ребёнку, чтобы он вырос «крепким, как межевой камень», или же в насмешку над человеком невысокого роста — «кусочек-бай». В кочевой среде такие прозвища с «баем» часто давали младшим сыновьям или тем, кто выделялся какой-то чертой.

Географически фамилия Кезенбаев плотно привязана к западному и северному Казахстану, а также к Оренбургской области России. Встречается у казахов, реже — у татар и башкир. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века её почти нет: фамилия, скорее всего, массово закрепилась только в советское время, когда паспортизация фиксировала родовые имена без вариантов. Поэтому искать древнюю историю носителей по документам сложно — это фамилия нового времени, хоть и с глубокими корнями в прозвище.

Интересная деталь: в тюркских языках слово «кезен» может быть диалектным вариантом «кез» (глаз) с уменьшительным суффиксом. Тогда Кезенбай — «большеглазый бай» или «тот, у кого глаза как у бая». Но это менее вероятная версия, так как в казахском «кезен» в значении «глаз» не употребляется, а в татарских говорах встречается редко. Основная линия — через «отрезок» или «меру».

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Кезенбаев стоит в одном ряду с Кезеновым, Кезенбиевым и Кезенгеровым. Все они образованы от имён с тем же корнем, но разными вторыми компонентами. По сути, Кезенбаев — самая прозрачная из них: сразу видно, что предка звали Кезенбай, а не, скажем, Кезен или Кезенбий.