Фамилия Сарыбаева происходит от мужского имени Сарыбай, которое было широко распространено у тюркских народов. Имя складывается из двух основ: «сар» — «желтый» и «бай» — «богатый хозяин, господин». В древнетюркской традиции желтый цвет связывали с золотом, поэтому имя нередко понимали как «золотой бай» — то есть человек, чье богатство сравнимо с драгоценным металлом. Впрочем, у слова «сар» есть и другое прочтение: в переносном смысле оно означало «созревший, повзрослевший». Тогда имя Сарыбай можно истолковать как «взрослый бай», «зрелый хозяин», что указывает на умудренного опытом главу рода.

Существует и более приземленная версия, связанная с внешностью: «сар» нередко использовали для описания желтовато-рыжего оттенка волос. В таком случае Сарыбаем могли прозвать человека с рыжеватой бородой или светлыми волосами — прозвище закреплялось за ним и переходило к детям. Какая из трактовок точнее, сказать сложно: у кочевых народов имена с цветовыми основами часто были многозначными и зависели от контекста.

Фамилия образована по стандартной для русского языка модели: к основе Сарыбай добавили суффикс принадлежности -ев и окончание -а, указывающее на женский род. Мужской вариант — Сарыбаев. Такая схема типична для фамилий, которые оформились у тюркских народов под влиянием русской административной традиции в XIX — начале XX века, когда при переписях и учете населения имена превращали в наследственные фамилии.

Формирование фамилий у тюркских народов шло неравномерно: где-то процесс завершился раньше, где-то позже. Поэтому точно определить место и время возникновения рода Сарыбаевых без генеалогических изысканий нельзя. Можно лишь уверенно сказать, что фамилия имеет тюркские корни и связана с почитанием богатства, зрелости и солнечного цвета.