Фамилия Сайлыбаев — относительно редкая для России, её корни ведут в тюркскую языковую среду, скорее всего, в казахскую или киргизскую. Основа фамилии — личное имя Сайлыбай, которое состоит из двух частей: «сайлы» (от тюркского «сайлау» — выбирать, избирать) и «бай» (богач, хозяин, господин). Таким образом, имя Сайлыбай можно перевести как «избранный богач» или «выборный хозяин» — имя, которое могли дать ребёнку, от которого ждали особой удачи или лидерских качеств.

Русский суффикс -ев указывает на то, что фамилия прошла русификацию, характерную для народов Средней Азии и Казахстана в период вхождения их территорий в состав Российской империи и позже, в советское время. По модели образования Сайлыбаев — это типичная патронимическая фамилия, то есть «сын Сайлыбая». Если бы фамилия осталась в исконной форме, она звучала бы как Сайлыбайулы (у казахов) или Сайлыбаев (у киргизов — уже с русским окончанием).

Географически фамилия концентрируется в Казахстане, Киргизии, а также среди выходцев из этих республик в России. Встречается и вариант написания Сайлыбаев — через «ы» во втором слоге, что отражает фонетические особенности произношения в разных диалектах. Социально предки носителя этой фамилии, скорее всего, не относились к знати: «бай» в тюркских обществах мог означать и зажиточного скотовода, но в составе личного имени часто терял сословный оттенок и становился просто пожеланием благополучия. Спорных версий у фамилии нет — она прозрачно этимологизируется, и все попытки связать её с арабским «салих» (праведный) или монгольскими корнями выглядят натяжкой, так как тюркская основа «сайлау» даёт гораздо более прямое и логичное объяснение.