Фамилия Сарыбашев — один из редких примеров, где исходное слово сохранило почти неискажённый тюркский корень, а русский суффикс лишь закрепил его в паспортной форме. В основе лежит прозвище или имя Сарыбаш, что с тюркских языков (например, казахского, киргизского, татарского) переводится как «жёлтая голова» или «светловолосый» (сары — жёлтый, баш — голова). Вероятнее всего, прозвище давали человеку с заметными светлыми или рыжеватыми волосами — признак, который в тюркской среде бросался в глаза и становился устойчивым личным именем.

Модель образования фамилии простая: к тюркскому имени Сарыбаш добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Такую фамилию получал сын Сарыбаша — Сарыбашев. Это типичная для XVI–XIX веков практика: тюркское имя становилось основой, а русская приставка указывала на принадлежность к роду. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в основном носили крестьяне и мещане, Сарыбашев мог принадлежать к разным сословиям — от казаков до служилых татар, в зависимости от региона.

Географически фамилия тяготеет к южным регионам России и Поволжью: она встречается у башкир, татар, ногайцев, а также у русских, живущих в соседстве с тюркскими народами. Встречаются варианты написания — Сарыбашов, но форма Сарыбашев закрепилась как основная, потому что суффикс -ев закономерно присоединился к основе на -ш.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Сарычев, Сарыев, Башев) показывает, что Сарыбашев — составное прозвище, а не производное от одного корня. Это делает фамилию более конкретной: она не просто описывает цвет волос, а указывает на конкретного человека с яркой внешностью, который получил прозвище, а затем передал его потомкам. Ономастические справочники (например, работы А. Суперанской) подтверждают, что сложные тюркские прозвища с компонентом «баш» часто становились фамилиями именно в такой форме, без дополнительных переосмыслений.