Фамилия Шелыбаева — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа, «шелыбай», не встречается в современных русских говорах как нарицательное слово, что заставляет обращаться к тюркским языкам. Скорее всего, в основе лежит тюркское прозвище или имя, которое затем обрусело через суффикс -ев.

Разбираем словообразовательную модель. Фамилия образована от мужской формы Шелыбаев с помощью типичного русского суффикса принадлежности -ев. Это указывает на то, что родоначальника звали Шелыбай. Суффикс -бай (или -бей) в тюркских именах означает «богатый», «господин», «хозяин» и часто входил в состав личных имён (например, Ахметбай, Бекбай). Первая часть «шелы» может восходить к тюркскому корню, означающему «кривой», «косой», или к слову со значением «шелест», «шум». Таким образом, Шелыбай — это, вероятно, человек с характерным признаком (например, кривой глаз или хромота) либо прозвище, данное за манеру поведения.

Географическая привязка фамилии указывает на Поволжье и Приуралье. Наибольшее число носителей фамилии Шелыбаевых встречается в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это зона активного контакта русских с тюркскими народами (башкирами, татарами, казахами). В этих краях русские фамилии, образованные от тюркских прозвищ, — обычное дело. Предки Шелыбаевых могли быть крещёными татарами или башкирами, либо русскими, получившими прозвище от соседей-тюрков.

Интересная деталь: фамилия сохранила редкий для русского уха звуковой облик, но при этом полностью подчинилась русской грамматике. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Шелы́баева. В отличие от более частых фамилий на -ев (Иванов, Петров), здесь основа не славянская, что делает фамилию маркером межэтнического брака или долгого соседства культур в XVI–XVIII веках.

О сословной принадлежности предков судить сложно. Среди носителей фамилии нет известных дворянских родов — это, скорее всего, крестьянская или казачья фамилия. В Оренбургском казачьем войске, где служили люди разных национальностей, такие прозвища легко закреплялись в качестве фамилий.