Фамилия Санатбаев — яркий пример тюркской антропонимической модели, которая сложилась на стыке исламской и доисламской культурных традиций. Её основа восходит к мужскому личному имени Санатбай, которое, в свою очередь, состоит из двух частей: «санат» и «бай».

Первая часть, «санат», в казахском и других тюркских языках имеет несколько значений, что и порождает разные версии происхождения. Самое прямое значение — «год», «время». В этом случае имя могло быть дано ребёнку, родившемуся в какой-то знаменательный год. Второе, более распространённое значение — «искусство», «мастерство», «умение». Человек, которого называли Санат, мог быть искусным ремесленником или человеком, известным своим мастерством. Наконец, в арабском языке, откуда слово пришло в тюркские, «санат» означает также «опора», «поддержка». Вторая часть, «бай», — классический тюркский титул, означающий «богатый», «господин», «хозяин». В составе имён он указывал на достаток, знатность или просто служил пожеланием богатства и благополучия.

Таким образом, имя Санатбай можно перевести как «богатый искусством», «мастер-господин» или, в более архаичном ключе, «опора богатства». Фамилия Санатбаев образована по стандартной для тюркских народов, вошедших в состав Российской империи, модели: к основе имени добавлялся русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих). Буквально фамилия означает «сын (или потомок) Санатбая».

Географически фамилия наиболее характерна для казахов, особенно для южных и западных регионов Казахстана, где традиция составных имён с компонентом «бай» была особенно сильна. В дореволюционный период носители этой фамилии относились к разным сословиям: от зажиточных скотоводов и баев до простых ремесленников, так как имя не было маркером исключительно аристократического происхождения. Встречается она и среди каракалпаков, а также у некоторых тюркских народов Северного Кавказа, куда могла попасть с переселенцами.

В отличие от фамилий, образованных от чисто арабских имён (например, Абдуллаев), Санатбаев сохраняет в своей основе тюркскую социальную лексику, что указывает на более глубокий пласт народной традиции имянаречения, где ценность человека связывали не только с религией, но и с его личными качествами и достатком. Это фамилия, которая прямо говорит: твой предок был человеком дела, мастером своего ремесла.