Фамилия Отузбаев выделяется даже на фоне других тюркских фамилий: её основа напрямую связана с числом «тридцать». В тюркских языках, в частности в казахском и киргизском, «отыз» (или «отуз») означает «тридцать». Таким образом, буквальное значение фамилии — «сын (потомок) Тридцати» или «принадлежащий к тридцати».

Понятно, что это не могло быть личное имя в обычном понимании. Скорее всего, Отузбай — это составное тюркское имя-пожелание или прозвище, построенное по модели «число + бай» (господин, богач). В кочевой среде такие имена давали не случайно: «Отузбай» могло означать «обладающий силой/богатством тридцати мужчин» или «равный тридцати». Число 30 в тюркской традиции — не просто цифра, а символ полноты, зрелости и достатка (ср. «отуз тиш» — «тридцать зубов», символ взрослого человека). Встречаются и другие числовые имена: Кыркбай (сорок), Жузбай (сто), Елбай (пятьдесят), что подтверждает системность такого имяобразования.

Наиболее вероятная география фамилии — южные и юго-восточные регионы Казахстана, а также Киргизия. Суффикс -ев указывает на русификацию фамилии в XIX–XX веках, характерную для казахских и киргизских родов при записи в метрики и советские документы. В самой тюркской среде фамилия звучала бы как Отузбайулы или Отузбаев, но окончание -ев закрепилось как стандартное для многих народов Средней Азии.

Менее правдоподобная, но возможная версия связывает фамилию с топонимом. В Киргизии есть урочище Отуз-Баш (дословно «тридцать голов»), но в этом случае фамилия скорее звучала бы как Отузбашев. Поэтому версия с личным именем Отузбай остаётся основной. Носители фамилии, вероятно, происходят из рода, где имя Отузбай было дано предку как оберег или пожелание многодетности и силы — по принципу «пусть у него будет столько сыновей, сколько тридцать».