Фамилия Сарсенбаев образована от имени Сарсенбай. Оно, в свою очередь, является двусоставным и восходит к двум словам: «сарсен», которое образовано от татарского «сәерсенү» и переводится как «удивляться», и «бай», которое означает «хозяин, господин». Таким образом, дословно имя Сарсенбай можно трактовать как «удивительный господин». Следовательно, нарекая ребенка подобным именем, родители желали ему, чтобы он стал добрым, мудрым, справедливым руководителем. Согласно другой версии, имя Сарсенбай происходит от казахского «сәрсенбі» - «среда». Соответственно, Сарсенбаем называли ребенка, рожденного в этот день недели. Таким образом, потомок человека, которого звали Сарсенбай, со временем получил фамилию Сарсенбаев.