Фамилия Нурбакова — женская форма фамилии Нурбаков, и её разбор стоит начать с основы, которая ведёт нас в тюркский мир. Корень «Нурбак» составной: первая часть «нур» в переводе с арабского, прочно вошедшего в тюркские языки, означает «свет», «сияние», «луч». Вторая часть — «бак» — многозначна. Чаще всего её связывают с тюркским словом «бак» (смотреть, глядеть) или «бак» (удача, счастье, доля). Таким образом, исходное личное имя или прозвище Нурбак могло означать «смотрящий на свет», «светлый взгляд» или же «светлая удача», «счастливый свет». Встречается и версия, что «бак» восходит к персидскому «бак» (сад), что даёт значение «светлый сад», но эта гипотеза менее убедительна для антропонимики.

Модель образования фамилии проста и характерна для русской традиции: к основе «Нурбак» добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов, который указывал на потомка человека по имени или прозвищу Нурбак. Женская форма Нурбакова — это указание на жену или дочь Нурбакова. Окончание -а — стандартный грамматический показатель женского рода.

География фамилии ожидаема: она распространена в регионах, где исторически живут тюркские народы, прежде всего татары и башкиры. Встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской областях и других районах Урало-Поволжья. Фамилия не относится к древним аристократическим родам, а возникла в среде крестьян и мещан, как это было с подавляющим большинством фамилий на -ов/-ев у тюркских народов России. Её носители — потомки людей, носивших личное имя Нурбак, которое давали ребёнку с пожеланием светлой и удачной судьбы.