Фамилия Кустаубаева звучит как загадка: она длинная, с неочевидным корнем и явным восточным колоритом. Чтобы её разгадать, нужно отбросить привычную русскую модель «Иван — Иванов» и обратиться к тюркскому словообразованию.

Основа фамилии — личное имя Кустаубай. Оно сложное, состоит из двух частей. Первая часть, «кус», в казахском и других тюркских языках означает «птица». Вторая — «тау» — «гора». Таким образом, имя Кустаубай буквально переводится как «птица-гора» или «горная птица». Скорее всего, это не прозвище, а древнее имя-пожелание: родители называли так мальчика, чтобы он был быстрым, как птица, и стойким, как скала. В тюркской ономастике такие составные имена с элементами «кус» и «тау» встречаются (например, Кусбай, Таубай), что подтверждает реальность этой модели.

Суффикс «-ева» в конце — типичный русский патронимический показатель, который прибавляли при русификации фамилий в XIX–XX веках. Первоначально фамилия Кустаубаева — это «дочь (или жена) Кустаубая». Полная цепочка выглядит так: личное имя Кустаубай → фамильный суффикс -ев (по мужской линии Кустаубаев) → женская форма Кустаубаева.

Географически фамилия привязана к Казахстану и сопредельным регионам, где живут казахи и другие тюркские народы. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении: возможно, родоначальник был известен в пределах одного аула или рода под именем Кустаубай. Сословно предки, скорее всего, были скотоводами-кочевниками или земледельцами, поскольку сложные имена с природными мотивами характерны для народной среды, а не для знати.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: если первая часть имени — не «кус» (птица), а искажённое «кус» от арабского «кувват» (сила). Но в тюркских языках форма «кус» в значении «сила» не зафиксирована, поэтому версия с птицей остаётся основной. Споров среди ономастов эта фамилия не вызывает — её корни прозрачны для специалиста по тюркской антропонимике.