Фамилия Муликбаев — редкий пример тюркской модели, где личное имя или прозвище скрестилось с арабским корнем, а затем обросло русским патронимическим суффиксом. Основа здесь — «Муликбай». Первая часть, «Мулик», восходит к арабскому «малик» — «владыка, царь, господин». В тюркской среде это имя нередко давали с пожеланием власти, силы или как отсылку к одному из эпитетов Аллаха (аль-Малик). Вторая часть, «бай», — древний тюркский титул «богатый, знатный человек», который в составе имён часто превращался в компонент со значением «хозяин, господин» или просто усиливал имя. Таким образом, Муликбай дословно — «господин-владыка» или «богатый, как царь», хотя на практике имя могло быть дано и как охранительное, чтобы «откупиться» от злых сил громким титулом.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе «Муликбай» добавили суффикс -ев, который присоединяется к основам на -й (ср. Андреев, Тимофеев). Окончание указывает на принадлежность: «сын Муликбая». Такая адаптация характерна для тюркских фамилий, вошедших в русский обиход в XVIII–XIX веках, особенно среди башкир, татар, казахов и других народов Урало-Поволжья и Казахстана.

Географически фамилия тяготеет к южному Уралу и северному Казахстану. Встречается в Башкортостане, Оренбургской области, а также у казахов Младшего и Среднего жузов. Скорее всего, предки носителей фамилии были скотоводами или мелкими землевладельцами, а само имя Муликбай могло принадлежать основателю рода — человеку заметному, но не обязательно знатному: в кочевой среде «бай» нередко означало просто зажиточного хозяина.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения — она осталась локальной, не «размножилась» за счёт переселений или урбанизации. Это говорит о том, что род, вероятно, долго держался в одном ауле или деревне, и фамилия закрепилась только за одним-двумя ответвлениями. В отличие от более частых «Муликов» или «Маликовых», Муликбаев сохранил полную форму имени-основы, что редкость: обычно тюркские имена в фамилиях усекаются (ср. Ахметов от Ахмет, а не Ахметбаев).