Фамилия Мухтарбаева — женская форма, мужской вариант — Мухтарбаев. Она относится к распространённому типу тюркских фамилий, образованных по арабо-персидской модели с помощью компонента «бай». Разберём её по частям.

Основа фамилии — арабское имя Мухтар (مختار), которое означает «избранный», «выбранный». В исламской традиции это один из эпитетов пророка Мухаммеда, а также самостоятельное имя, популярное у многих тюркских народов. Вторая часть, «бай», в тюркских языках (казахском, киргизском, узбекском, татарском) исторически означала «господин», «богатый», «хозяин». В составе фамилий этот элемент часто указывал на достаток, уважение или принадлежность к зажиточному роду. Таким образом, Мухтарбай — это составное имя-пожелание: «избранный господин» или «богатый избранник».

Фамилия образована по типичной восточной модели: личное имя (Мухтар) + социальный титул (бай) + русский патронимический суффикс -ев, который добавился при русификации документов в XIX–XX веках. Суффикс -ев (вместо более ожидаемого для тюркских языков -ов) указывает на то, что основа имени заканчивалась на мягкий согласный или «й»: Мухтарбай → Мухтарбаев.

Географически фамилия Мухтарбаева чаще всего встречается в Казахстане, Киргизии, Узбекистане, а также среди татар и башкир в России. Встречаемость в русских регионах — редкость, обычно это следствие миграции или смешанных браков. Сословно предки носителя фамилии, скорее всего, относились к свободным общинникам или зажиточным крестьянам (баи), но не к родовой знати — чистый титул «бай» в кочевых обществах был скорее маркером благосостояния, чем аристократического происхождения.

Стоит отметить, что имя Мухтар в русской среде иногда путают с фамилией Мухтаров (от того же корня, но без «бая»), однако Мухтарбаев — более редкая и структурно сложная форма, указывающая именно на составное имя предка. Вариант с суффиксом -баева (через «а») в женской форме встречается реже, чем через «о» (МухтарбОева), но оба варианта фиксируются в документах, и оба восходят к одному источнику.