Фамилия Отабаева — женская форма фамилии Отабаев, и её разбор стоит начать с имени, лежащего в основе. Это тюркское сложное имя Отабай, где «ота» означает «отец», а «бай» — «богач», «господин», «хозяин». В буквальном прочтении Отабай — «богатый отец» или «почтенный отец», но в ономастике такие имена чаще не описывают реальное богатство, а служат пожеланием или оберегом: родители желали мальчику стать уважаемым, состоятельным главой рода.

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к имени Отабай добавляется русский патронимический суффикс -ев (вместо тюркского -улы/-оглы), который закрепился в документах при записи фамилий в XIX — начале XX века. Таким образом, Отабаев — это «сын Отабая», а Отабаева — «дочь/жена Отабая». Суффикс -ая в женской форме — чисто русское грамматическое окончание, не несущее самостоятельного смысла.

Географически фамилия тяготеет к регионам Средней Азии, особенно к Узбекистану, Таджикистану и югу Казахстана. В русском контексте она редкая и, скорее всего, принадлежит семьям, чьи предки переселились в центральную Россию или Сибирь в советское время. Важно не путать её с фамилией Отабаев, где корень может быть искажён от «отабек» (буквально «отец-господин»), но в данном случае форма «Отабай» надёжно прослеживается по именникам тюркских народов.

Интересная деталь: имя Отабай встречается и у каракалпаков, и у туркмен, но в каждой культуре могло иметь разный оттенок. У узбеков, например, «ота» в именах часто указывает на уважение к старшим, а не на кровное родство. Поэтому предки носителей фамилии могли быть не обязательно прямыми потомками человека по имени Отабай — фамилию могли дать внуку или правнуку, чей дед носил это имя как прозвище за мудрость или многодетность.

В русском языке фамилия склоняется как прилагательное: Отабаева, Отабаевой, Отабаеву. Ударение, судя по тюркскому произношению, падает на последний слог основы: Отаба́ева.