Фамилия Сарыбев — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием скрывается тюркская основа. Суффикс -ев указывает на типичную модель русской фамилии, образованной от имени или прозвища отца. Основа же восходит к тюркскому слову «сары» — «жёлтый», «светлый», «рыжий». Второй компонент «бей» (или «бий», «бек») означает «господин», «князь», «вождь». Таким образом, Сарыбей — это составное имя или прозвище, которое можно перевести как «жёлтый (светловолосый) господин» или «рыжий князь».

Вероятнее всего, фамилия происходит от личного имени Сарыбей, распространённого у тюркских народов — кумыков, ногайцев, татар, казахов. В тюркской антропонимии такие двухкомпонентные имена с элементом «бей» были типичны для знати или людей, занимавших видное положение. Со временем, при переходе в русскую среду, имя превратилось в фамилию по патронимической модели: «чей?» — Сарыбев. То есть предок носителя фамилии звался Сарыбей, а его дети и внуки стали Сарыбевыми.

Стоит отметить, что фамилия довольно редкая. Встречается преимущественно на Северном Кавказе, особенно в Дагестане, и в регионах с тюркским населением. Возможны варианты написания с буквой «о» — Сарыбёв, но это уже влияние произношения. В любом случае, корень «сары» указывает на внешность предка: светлые или рыжеватые волосы, возможно, смугловатая кожа с желтоватым оттенком — так в тюркских языках называли людей со светлыми чертами, нехарактерными для южных народов.