Фамилия Рустембаева — яркий пример того, как тюркские имена и традиции закрепились в русской фамильной системе через суффикс принадлежности. Её основа — мужское имя Рустембай, которое сложено из двух частей: «Рустем» (иранского происхождения, имя легендарного богатыря из поэмы Фирдоуси «Шахнаме») и «бай» (тюркское «господин», «богач», «хозяин»). Таким образом, имя Рустембай означало «господин, подобный Рустему» или «богатырь-господин». Фамилия образована по русской модели: к основе добавили суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного) и окончание -а, указывающее на женскую линию или принадлежность роду.

В отличие от более распространённых фамилий на -ов/-ев, здесь интересна именно пара «основа + суффикс». В русской традиции фамилии на -ев/-ов обычно образовывались от отчества или прозвища отца. В данном случае Рустембаева — это буквально «дочь (или жена) Рустембая». Фамилия указывает, что предок носителя носил имя Рустембай, которое в тюркской среде (особенно у казахов, башкир, татар, киргизов) было вполне обычным личным именем, а не прозвищем.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где распространены тюркские языки и исламская культура: Казахстан, Башкортостан, Татарстан, Киргизия, а также к диаспорам в России. В русских архивных документах XVII–XIX веков такие фамилии встречаются редко, так как массовое закрепление тюркских отчеств в качестве фамилий произошло позже, в советский период паспортизации. До этого человека могли записывать как «Рустембаев» (то есть сын Рустембая), но это было отчеством, а не наследственной фамилией.

Редкость фамилии в том, что она сохранила полную форму имени-основы без усечения. В отличие от фамилий вроде Рустемов (где от имени Рустем отняли «бай»), Рустембаева донесла до нас составное имя целиком. Это говорит о том, что в роду имя Рустембай передавалось как родовое, и при образовании фамилии его не стали сокращать. Социально предки могли быть из зажиточных крестьян или воинов (бай — статусный компонент), но точных данных об их сословной принадлежности нет — в тюркской среде «бай» могло быть и частью имени, не обязательно указывающей на реальное богатство.

Если искать аналоги, то ближайшие «родственники» по модели — фамилии Баймуратова, Байгулова, где «бай» стоит в начале или конце. Но Рустембаева выделяется тем, что первая часть имени — не тюркская, а иранская, что отражает культурное влияние персидской литературы на степные народы.