Фамилия Хусанбай — редкий пример фамилии, образованной от полного тюркского имени без русских суффиксов (-ов, -ев, -ин). Она сохранила исходную форму личного имени, что указывает на довольно позднее оформление фамилии (вероятно, в советское время) и на регионы, где русификация фамилий не была обязательной или проводилась выборочно. Носители такой фамилии почти наверняка из Средней Азии, в первую очередь из Узбекистана.

Основа фамилии — составное мужское имя Хусанбай. Первая часть, Хусан, — это тюркская форма арабского имени Хусейн (Хусан), означающего «хороший», «красивый», «добрый». Это имя особенно почитаемо у мусульман-шиитов (внук пророка Мухаммеда), но широко распространено и у суннитов в Средней Азии. Вторая часть, бай, — тюркский титул, означающий «господин», «богач», «хозяин». В составе имён он часто терял прямое социальное значение и служил пожеланием достатка и уважения, а также маркером мужского пола (аналог «-хан» или «-бек»). Таким образом, имя Хусанбай можно перевести как «господин Хусан» или «богатый, как Хусейн».

В отличие от русских фамилий, которые часто указывали на отца (Иванов — сын Ивана), фамилия Хусанбай — это, по сути, застывшее личное имя. Предок носителя, скорее всего, так и звался — Хусанбай. Фамилия не склоняется (кроме случаев, когда её носитель — женщина, но и тогда в русском языке она обычно остаётся неизменной). Встречаются варианты написания Хусанбаев — это уже попытка «обрусеть» фамилию путём добавления суффикса принадлежности, но исходная форма без суффикса встречается реже и представляет больший интерес для этимолога.

Социально предки Хусанбаев не относились к высшей знати (для неё были характерны титулы «бек» или «хан»). «Бай» — это статус зажиточного крестьянина, скотовода или мелкого торговца, человека уважаемого, но не аристократа. В советское время такие фамилии могли давать детям прямо при рождении, фиксируя имя отца как фамилию, без дополнительных суффиксов, что и объясняет её современный вид.