Фамилия Кустайбекова образована по тюркской модели: к мужскому имени Кустайбек добавлен русский суффикс -ов, а затем — окончание -а, указывающее на женский род. Это типичная история для фамилий, которые возникли в XIX–XX веках у народов Средней Азии и Казахстана при контакте с русской административной системой: мужскую форму (Кустайбеков) просто «переоформили» для женщины. Поэтому этимологически вернее разбирать мужской вариант — Кустайбеков.

Основа фамилии — составное личное имя Кустайбек. Первая часть, «Кустай», — это, скорее всего, усечённая форма от арабского имени Хусаин (или Хусейн), что значит «хороший», «красивый», «маленький красавец». В тюркской среде арабские имена часто сокращали до «Кус-» или «Кустай-». Вторая часть — «бек» — распространённый тюркский титул, означающий «господин», «князь», «вождь». В именах он служил пожеланием знатности и уважения.

Таким образом, имя Кустайбек можно перевести как «красавец-бек» или «господин Хусаин». Фамилия Кустайбекова буквально означает «принадлежащая потомку Кустайбека» или «дочь/жена человека по имени Кустайбек». Носительница фамилии — женщина, чьи предки по мужской линии носили это имя.

С географией фамилии всё прозрачно: она типична для казахской и киргизской ономастики. Встречается в южных регионах Казахстана, в Киргизии, а также среди диаспор в России и Узбекистане. Социальный контекст — фамилия недворянская, а народная: «бек» в составе имени не указывает на реальное происхождение от аристократии, а лишь отражает традицию давать детям имена с благопожелательным компонентом.

Интересная деталь: в отличие от русских фамилий на -ов, где ударение часто падает на суффикс, в фамилии Кустайбекова ударение, как правило, сохраняется на втором слоге основы — Кустайбе́кова. Это выдает её нерусское происхождение даже на слух.