Фамилия Нсамбаева звучит для русского уха необычно, и это прямой ключ к её происхождению. Она не славянская и не тюркская, а казахская. Основа фамилии — мужское имя Нсамбай. В казахской ономастике это типичная двухосновная конструкция: первая часть «Нсам» — это диалектная или упрощённая форма арабского имени «Хусаин» (уменьшительное от «Хасан», означающее «красивый», «хороший»). Вторая часть — «бай» — в казахском языке означает «богач», «господин», «хозяин», а в составе имён часто служила пожеланием богатства и благополучия, либо указывала на статус. Таким образом, Нсамбай — это «богатый (как) Хусаин» или «господин Нсам».

Фамилия образована по стандартной для казахских фамилий модели: к имени Нсамбай добавили русский патронимический суффикс -ев, а окончание -а указывает на женский род. Получается, что Нсамбаева — это дочь или жена человека по имени Нсамбай. В русской паспортной системе XIX–XX веков такие фамилии закреплялись за целым родом, становясь наследственными. Носительница фамилии, скорее всего, происходит из казахского рода, где имя предка было Нсамбай.

Географически фамилия Нсамбаева (и мужской вариант Нсамбаев) наиболее распространена в Казахстане, особенно в южных и западных областях — Кызылординской, Туркестанской, Мангистауской. В России она встречается редко, в основном среди казахов, переехавших в приграничные регионы. Из-за редкого сочетания звуков «Нс» в начале слова фамилия часто подвергается искажению на письме: её могут записывать как Намсамбаева или Нсамбаева, но исходная форма — именно с «Нс».

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что сохранила арабский корень в тюркской огласовке. В отличие от фамилий на -ов/-ев от славянских имён, здесь мы видим прямой перенос тюркского антропонима в русскую форму. Социального статуса предка по фамилии не определить: «бай» мог быть и зажиточным скотоводом, и просто уважаемым человеком. Единственное, что можно сказать с уверенностью: основатель рода не был рабом или бедняком — имя «бай» в степи давали не случайно.