Фамилия Комурбаев — редкий случай, когда корень почти наверняка тюркский, а суффикс — классический русский фамильный формант -ев, указывающий на принадлежность: «чей?» — Комурбаев, то есть сын или потомок Комурбая. Основа здесь — мужское личное имя Комурбай, которое составное. Первая часть, «комур», в тюркских языках (особенно в казахском, киргизском, узбекском) означает «уголь». Вторая часть, «бай», — широко распространённый титул или элемент имени, означающий «господин», «богач», «хозяин». Таким образом, имя Комурбай дословно переводится как «угольный бай» или «богатый углём».

Смысл этого имени не в буквальном владении угольными шахтами. В кочевой культуре имя часто давали как оберег или по примете. «Комур» (уголь) — чёрный, неприметный, но при этом дающий тепло и жизнь. Скорее всего, имя Комурбай давали ребёнку, чтобы он был «невидим для злых духов», или же как пожелание стать таким же крепким и ценным, как уголь, — опорой семьи. Встречается и версия, что имя могло быть связано с внешностью: «чёрный, как уголь» (смуглый, темноволосый), но для степи это было настолько обычно, что вряд ли стало бы отличительным признаком.

С точки зрения географии, фамилия Комурбаев почти наверняка указывает на казахское или киргизское происхождение. В русских метрических книгах и ревизских сказках XIX века она практически не встречается, что говорит о её поздней фиксации в документах — скорее всего, в советское время, когда у тюркских народов активно оформляли фамилии по русскому образцу. Интересно, что в отличие от фамилий на -ин или -ов, где основа — русское имя или прозвище, здесь мы видим прямой перенос тюркского антропонима без переосмысления.

Есть и более редкая, спорная версия: связь с арабским словом «камар» (луна). Но фонетически «комур» и «камар» расходятся значительно, и в тюркской среде «комур» — это именно уголь, а не луна. Поэтому версия с «угольным баем» считается основной и наиболее правдоподобной. Суффикс -ев, а не -ов, здесь объясняется просто: основа заканчивается на мягкий согласный или й (Комурбай — Комурбаев), что соответствует правилам русской грамматики для образования притяжательных прилагательных.