Фамилия Кустобаева — женская форма мужской фамилии Кустобаев. Её происхождение неочевидно, и здесь есть простор для версий. Скорее всего, в основе лежит прозвище или мирское имя, образованное от тюркского или смешанного корня, что указывает на восточные или южнорусские корни рода.

Разберём словообразовательную модель. Суффикс -ев (в мужском варианте -ев, в женском -ева) указывает на «сына» или «потомка» человека, которого звали Кустобай. Сама основа «Кустобай» — сложное слово. Первая часть «куст» может быть искажённым тюркским «кус» (птица) или русским «куст» (растение). Вторая часть «бай» — тюркское слово, означающее «господин», «богач», «хозяин». Таким образом, Кустобай — это «птичий хозяин» или «владелец кустов». В тюркской среде сложные имена с компонентом «бай» были распространены (например, Ахметбай, Уразбай), и часто они давались по первому впечатлению или обстоятельствам рождения.

Версия с русским «куст» менее вероятна, но не исключена. В русских говорах «кустом» могли прозвать коренастого, невысокого человека или того, кто жил в зарослях. Однако суффикс -бай явно не славянский, поэтому тюркская гипотеза убедительнее. Фамилия могла возникнуть на стыке культур, например, в среде татар, башкир или казахов, где русский суффикс -ев прикрепили к местному имени.

Единичные носители фамилии Кустобаева встречаются в Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях — регионах, где веками соседствовали русские и тюркские народы. Это подтверждает смешанное происхождение. В дореволюционных ревизских сказках и метриках фамилия почти не фиксируется, что говорит о её позднем оформлении (вероятно, в XIX веке) и локальном бытовании.

Других версий, которые бы опирались на авторитетные ономастические словари, для этой фамилии нет. Спектр значений узок: от прозвища по роду занятий (птицелов, владелец птицы) до описания внешности или места жительства.