Фамилия Насырбаев — классический пример фамилии, образованной по тюркской модели с арабским корнем. Основа здесь — личное мужское имя Насырбай, которое составное: первая часть «Насыр» восходит к арабскому насыр — «помощник», «победитель» (один из эпитетов Аллаха), а вторая — «бай» (древнетюркское baj — «богатый», «господин», «хозяин»). В дореволюционной Средней Азии и Казахстане компонент «бай» нередко давали мальчикам с пожеланием богатства и уважения в обществе, а имя в целом можно перевести как «богатый помощник» или «господин-победитель».

Суффикс -ев в фамилии — это русский патронимический формант, который приставили при русификации фамилий в XIX — начале XX века. В исконной тюркской системе сын Насырбая звался бы «Насырбайулы» или «Насырбаевич», но при записи в российские метрики и переписи окончание заменили на привычное для русской бюрократии -ев (аналог «чей сын?»). Если бы фамилия оформлялась по казахской модели, она звучала бы как Насырбайулы, а по узбекской — Насырбаев (с тем же суффиксом, но через «о» — Носирбоев).

Географически фамилия Насырбаев распространена прежде всего в Казахстане (особенно в южных и западных областях), а также среди башкир, татар и узбеков. В России носители встречаются в Оренбургской, Астраханской областях и в Башкортостане. Встречаются варианты написания: Насырбаев, Насырбай, Насырбаевич (в качестве отчества).

С точки зрения сословной истории, носители фамилии в Российской империи чаще всего относились к «инородцам» — казахам или башкирам, не имевшим дворянства. Фамилия не указывает на конкретное ремесло или прозвище: это чистый патроним, то есть фамилия «по отцу». Предки носителя, скорее всего, были скотоводами или земледельцами, а имя Насырбай давалось по религиозной традиции (с арабским корнем) и местному обычаю добавлять «бай» для благопожелания.

Ономастических споров вокруг этой фамилии нет: корень прозрачен, а модель образования (арабское имя + тюркский титул + русский суффикс) типична для всего тюрко-мусульманского региона, вошедшего в состав России. Единственная тонкость — возможное смешение с фамилией Насыров (от имени Насыр без компонента «бай»), но Насырбаев однозначно указывает на двусоставное имя предка.