Фамилия Кыныбаев — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор сразу упирается в вопрос происхождения. Основа фамилии явно не славянская, а тюркская, скорее всего казахская или киргизская. Суффикс -ев указывает на то, что фамилия русифицирована по типу русских фамилий на -ев, которые образуются от основ на мягкий согласный или на -й. В тюркских языках фамилии с таким суффиксом обычно означали принадлежность к роду или происхождение от человека, носившего имя Кыныбай.

Имя Кыныбай, от которого образована фамилия, составное. Первая часть, «кыны», в казахском и киргизском языках имеет несколько значений. Самое распространённое — «ножны», «футляр для оружия». В переносном смысле это слово могло означать «защищённый», «укрытый», что в именах нередко служило оберегом: считалось, что такое имя спрячет ребёнка от злых духов. Вторая часть, «бай», — традиционный компонент тюркских имён, означающий «богач», «господин», «хозяин». В дореволюционной Средней Азии «бай» было и социальным титулом зажиточного человека, и просто уважительным элементом имени. Таким образом, Кыныбай — это имя-пожелание: «богатый защитой» или «господин, укрытый от бед».

Встречается и другая версия: слово «кыны» могло быть диалектным вариантом «кың» — «кривой», «изогнутый». Тогда Кыныбай могло означать «кривой бай» — прозвище, данное за физическую особенность (например, кривизну пальца или осанки). Однако эта версия менее вероятна: в тюркской антропонимике имена-обереги с корнем «кыны» (ножны) встречаются чаще, чем прозвища с корнем «кың».

Фамилия Кыныбаев почти не встречается за пределами Казахстана и Киргизии. В России она единична, и её носители — потомки переселенцев из этих регионов. Сословно предки Кыныбаевых могли быть кем угодно: от простых скотоводов до зажиточных баев, поскольку само имя не указывало на бедность. Судя по фамильной модели, она оформилась в XIX — начале XX века, когда русская администрация начала массово записывать кочевое население в метрики, давая фамилии по имени отца с добавлением русского суффикса. Поэтому в архивах можно найти варианты написания: Кыныбаев, Кыныбайев, а иногда и Кыныбай — без суффикса, в исконной форме.