Фамилия Шибуняев — редкий пример, где прозвище образовано от глагола с яркой экспрессивной окраской. В её основе лежит диалектный глагол «шибунять», который в некоторых русских говорах означал «шататься», «слоняться без дела» или «говорить вздор, чепуху». Соответственно, Шибуняем могли прозвать человека непоседливого, любящего поболтать или ведущего себя беспокойно. Суффикс -яй в таких прозвищах типичен для северных и сибирских говоров (сравните: лентяй, слюнтяй, гуляй) — он придаёт слову оттенок постоянного действия или свойства характера.

Фамильная модель Шибуняев указывает на то, что прозвище Шибуняй закрепилось за главой семьи, а его потомки стали Шибуняевыми. Формант -ев, а не более ожидаемый -ов, объясняется тем, что основа оканчивается на мягкий согласный (й). Такая модель образования — одна из самых массовых в русской антропонимии, но сама основа «шибуняй» встречается крайне редко, что делает фамилию локальной и, скорее всего, связанной с определённой местностью.

Вероятная география бытования — северные области России (Архангельская, Вологодская) или Урал, где диалектная лексика сохранялась дольше всего. В писцовых книгах и ревизских сказках XVII–XVIII веков подобные прозвища фиксировались именно в крестьянской среде: прозвище давалось односельчанами как меткая характеристика, а затем переходило в фамилию при переписях. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это однозначно крестьянская или мещанская фамилия.

Стоит отбросить версию о тюркских корнях (хотя суффикс -яй встречается и в татарских фамилиях): глагол «шибунять» — исконно русский диалектизм, зафиксированный в словаре Даля. Ударение в фамилии, по аналогии с другими на -яев, падает на последний слог: Шибуня́ев.