Фамилия Мажибаев с высокой вероятностью образована от тюркского мужского имени Мажибай. В основе лежит арабское имя Мажид (Меджид) — «славный», «почтенный», одно из имён Аллаха в исламе. Тюркский компонент «бай» означает «богач», «хозяин», «господин». В составе сложных имён он подчёркивал знатность, состоятельность или пожелание благополучия. Таким образом, Мажибай — это «почтенный (славный) господин» или «богатый Мажид».

Словообразовательная модель типична для казахских и других тюркских фамилий: к основе Мажибай добавляется русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Фамилия фиксирует отчество: «сын (или потомок) Мажибая». Это указывает, что предок носителя фамилии носил имя Мажибай, и фамилия закрепилась в конце XIX — начале XX века, когда у казахов и других народов Российской империи шёл массовый процесс русификации имён и оформления фамилий по русскому образцу.

Встречается фамилия преимущественно в Казахстане, а также среди казахов в России (Оренбургская, Астраханская области) и в диаспорах. Редкая альтернативная версия — от арабского «мажиб» (приносящий пользу, полезный) с тем же тюркским «бай», но она менее обоснована, так как имя Мажид широко распространено, а форма Мажибай встречается в исторических записях. Социально предки могли быть из разных слоёв — от скотоводов до старшин, так как имя с компонентом «бай» не гарантировало богатства, но часто давалось с пожеланием достатка.