Фамилия Сарсенбав — яркий пример антропонимической модели, характерной для тюркских народов, и в первую очередь для казахов. Её основа и суффикс сразу указывают на географию и социальный контекст происхождения.

Разбор начинается с корня «Сарсен». Это казахское имя Сәрсен (Сарсен), которое восходит к персидскому слову «чахаршанбе» — «среда». В мусульманской традиции, особенно у казахов, было распространено давать детям имена по дню недели, в который они родились. Таким образом, Сарсен — это буквально «рождённый в среду». Аналогичные имена — Жұма (пятница), Сенбі (суббота), Бейсенбі (четверг).

Суффикс «-бай» — один из самых продуктивных в казахской ономастике. Он переводится как «богатый», «могущественный», «господин», но в именах часто выполнял функцию пожелания благополучия и знатности, а также служил оберегом. Имя Сарсенбай — «богатый, как среда» или «господин, рождённый в среду». Это классическое двусоставное имя, где вторая часть усиливает первую.

Фамилия Сарсенбав образована по русской патронимической модели с помощью суффикса «-ов», который присоединяется к тюркским основам, оканчивающимся на «-й». В оригинале казахская фамилия звучала бы как Сарсенбаев (Сәрсенбаев), но в русской записи произошла типичная адаптация: конечный «й» редуцировался или был заменён на «в». Встречаются оба варианта написания — Сарсенбаев и Сарсенбав, причём последний более характерен для регионов, где русская транскрипция не стремилась сохранить мягкость окончания.

Носители фамилии — потомки человека по имени Сарсенбай. Скорее всего, их предки были кочевниками-скотоводами в степях современного Казахстана (Западный Казахстан, Актюбинская, Кызылординская области). Фамилия недворянская, народная, и её распространение связано с советским периодом, когда у казахов массово фиксировали фамилии по отцовскому имени. Сегодня Сарсенбав — нечастая, но устойчивая фамилия в казахской диаспоре, а также встречается у казахов, живущих в России (особенно в Астраханской и Оренбургской областях).