Фамилия Мештыбаев — редкий случай, когда корень не поддаётся однозначному прочтению в рамках русского или тюркского словаря, и это делает её особенно интересной для разбора. Основа «мештыбай» отчётливо делится на две части: «мешты» и «бай». Формант «-бай» в тюркских фамилиях (казахских, башкирских, татарских) означает «богач, хозяин, господин» и часто входил в состав имён-пожеланий или прозвищ, указывая на достаток или уважение. Сложнее первая часть — «мешты». Вероятнее всего, это искажённое или диалектное произношение слова «мешіт» (казахск. «мечеть») или «мешкей» (башкирск. «тот, кто мешкает, медлительный»). Если верна первая версия, то «Мештыбай» — это «богач из мечети» или «владелец мечети», что могло быть прозвищем человека, служившего при мечети или владевшего землёй рядом с ней. Вторая версия — прозвище «Медлительный бай» — правдоподобна, если фамилия образована от личного прозвища, а не от топонима.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель оформления фамилии, типичную для тюркских основ: такую фамилию получили в документах XIX–XX веков, когда при переписях и паспортизации к тюркскому имени добавляли русский патронимический суффикс. Аналогично образованы фамилии Мешков, Мешковцев, но здесь исходное слово не русское, а заимствованное.

Географически фамилия Мештыбаев почти наверняка привязана к южным регионам Казахстана или к Башкортостану — там, где говор с аканьем или редукцией гласных мог превратить «мешіт» в «мешты». Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о локальном происхождении от одного родоначальника, а не от распространённого имени. Если искать параллели, стоит обратить внимание на фамилии Мештыбай, Мештыбеков — они однокоренные и подтверждают, что основа «мешты» не случайна.

Таким образом, предок носителя фамилии Мештыбаев — скорее всего, человек, связанный с мечетью (служитель, владелец прихода) и носивший прозвище или имя Мештыбай. При паспортизации в Российской империи это имя записали по русскому шаблону с суффиксом «-ев», закрепив за родом фамилию, которая сегодня звучит редко и узнаваемо.