Фамилия Конратбаев образована по тюркской модели с арабским компонентом. В её основе лежит имя Конратбай, которое складывается из двух частей: «Конрат» (название одного из крупных тюркских родов, входящего в состав казахов, каракалпаков, узбеков и других народов Средней Азии) и «бай» (в переводе с тюркского — «господин», «богач», «хозяин»). Таким образом, имя Конратбай буквально означало «богатый (или знатный) из рода Конрат». Фамильный суффикс -ев — русский патронимический показатель, который добавляли к тюркским основам при русификации фамилий в XIX–XX веках, особенно в среде казахов и других народов, входивших в состав Российской империи.

Род Конрат (или Кунграт) известен с древности. Историки связывают его с одним из племён, вошедших в состав улуса Джучи и сыгравших заметную роль в образовании казахского ханства. Поэтому фамилия Конратбаев прямо указывает на принадлежность предка к этому роду — не просто по крови, а по социальному статусу: «бай» подчёркивает, что человек был не рядовым членом племени, а имел вес и достаток. Встречаются также варианты написания с буквой «а» в конце основы — Конратбаев, что характерно для казахской передачи арабского «бай» через «бай» или «баев».

Географически фамилия наиболее распространена в Казахстане, особенно в южных и западных областях, где исторически кочевали племена конратов. В России она встречается реже, в основном среди потомков переселенцев из Средней Азии. По социальному происхождению носители фамилии — потомки скотоводов, воинов или сельских старшин, поскольку звание «бай» в степи давало не только богатство, но и право на участие в родовых советах.

Словообразовательная модель здесь необычна для русской ономастики: фамилия не от имени отца с суффиксом -ов, а от полного антропонима (Конратбай) с тем же суффиксом, но уже как калька с тюркского патронимического принципа. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Конратов, Конратбеков, — то Конратбаев выделяется тем, что в основе лежит именно социальный титул, а не просто имя или прозвище.