Фамилия Козейбаева — вариант женской формы фамилии Козейбаев. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант: Козейбаев. Основа здесь — «Козейбай», что сразу указывает на тюркские корни, скорее всего казахские или башкирские. Имя Козейбай (или Козайбай) состоит из двух частей: «козей» и «бай». «Бай» в тюркских языках — традиционный компонент имён, означающий «господин», «богатый», «хозяин», часто использовался как пожелание достатка и статуса. Первая часть — «козей» — может восходить к слову «коз» (глаз) или к глаголу «козе» (наблюдать, присматривать). Таким образом, имя Козейбай можно перевести как «зоркий бай» или «тот, кто хорошо видит, наблюдательный хозяин». Встречается и вариант, где «козей» — это уменьшительная форма от «коза» (в значении «козлёнок»), что даёт значение «богатый, как козлёнок» — такое прозвище могло быть связано с животноводством, характерным для кочевых народов.

Фамилия образована по русской модели патронимического суффикса «-ев», который добавили к тюркскому имени. В русской традиции, когда в XIX–XX веках фиксировали фамилии для народов Средней Азии и Казахстана, часто использовали именно такой способ: к основе имени прибавляли «-ов» или «-ев», превращая отчество в наследственную фамилию. Поэтому Козейбаев — это буквально «сын Козейбая». Женская форма Козейбаева, соответственно, означает «дочь или жена Козейбаева».

Географически фамилия Козейбаева наиболее распространена в Казахстане, особенно в южных и западных областях, а также среди казахской диаспоры в России. Встречаются варианты написания: Козайбаев, Козейбаев. Поскольку фамилия редкая и не имеет массового распространения за пределами тюркоязычной среды, её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких родов, где имя Козейбай было популярно. Сословно предки могли быть как зажиточными скотоводами (баями), так и обычными кочевниками — суффикс «-бай» в имени не обязательно указывал на реальное богатство, часто это было просто имя-пожелание.