Фамилия Мастабай — редкая и необычная для русского слуха. Её происхождение, скорее всего, не славянское, а тюркское. В основе лежит личное имя или прозвище Мастабай. В тюркских языках, особенно в казахском, башкирском и татарском, слово «маста» (или «масты») означает «похмелье», «опьянение», а также может относиться к состоянию хмеля или брожения. Вторая часть, «бай», — распространённый компонент в тюркских именах, означающий «богач», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Мастабай могло означать «богатый похмельем» или, что более вероятно, — прозвище человека, который любил выпить или был известен своим весёлым нравом после застолья. Впрочем, в некоторых диалектах «маста» имеет и переносное значение — «гордый», «важный», так что возможен и вариант «важный господин».

Фамилия образована по русской модели: к тюркской основе добавили нулевой суффикс, то есть она не получила типичных русских окончаний -ов, -ев или -ин. Такое оформление характерно для фамилий, которые зафиксировали в документах в неизменённом виде, без русификации. Это часто встречается у народов Поволжья, Урала и Сибири, где переселенцы или представители местных этносов получали фамилии, просто записанные как есть.

Географически фамилия Мастабай встречается в основном в Башкортостане, Татарстане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Носители, скорее всего, происходят из среды башкир или татар. В дореволюционной России такие фамилии могли дать крестьянам или казакам, но чаще они закреплялись за представителями тюркских родов, которые переходили в оседлость или записывались в податные сословия.

Социальный контекст фамилии — указание на то, что предок носителя был человеком заметным, возможно, обладал каким-то характерным качеством или положением в общине. Прямых параллелей в русских фамилиях нет, но по смыслу она близка к прозвищам вроде «Гуляка» или «Пьяница», хотя в тюркской среде такие имена не несли резко негативного оттенка — скорее, указывали на особенность характера или бытовую черту.

Встретить фамилию Мастабай среди известных исторических личностей сложно: она не попала в дворянские родословные книги и не упоминается в крупных ономастических справочниках. Это редкий пример, когда имя-прозвище сохранилось в почти первозданном виде, минуя славянскую переделку.