Фамилия Шимырбаев — одна из тех, где исходное имя-основа сохранилось почти без изменений, а географическая привязка почти наверняка ведёт в казахскую или тюркскую среду. Разбирать её логичнее всего с корня и модели.

В основе лежит личное имя Шимырбай. Оно составное: первая часть «Шимыр» — вариант имени Шымыр или Шемир, которое восходит к древнетюркскому корню со значением «крепкий», «сильный», «выносливый». Вторая часть «бай» — один из самых частых компонентов в тюркских именах, означающий «богатый», «господин», «хозяин». В целом имя Шимырбай можно перевести как «крепкий богатырь» или «сильный господин». Такие имена давали мальчикам с пожеланием физической силы и благополучия.

Суффикс «-ев» указывает на русскую адаптацию фамилии по модели отчества. В казахской среде патроним обычно образуется с помощью суффиксов «-улы» (сын) или «-кызы» (дочь), но при записи в документах Российской империи или СССР фамилии часто русифицировали, добавляя окончания «-ов» или «-ев». Таким образом, Шимырбаев — это «сын Шимырбая».

Географически фамилия распространена в Казахстане, особенно в южных и западных областях, а также среди казахской диаспоры. Встречается она и у других тюркских народов, но значительно реже. Социальный контекст: предки носителя фамилии, скорее всего, были кочевниками-скотоводами или земледельцами, а само имя указывает на уважение к физической силе и хозяйскому положению в роду. Однокоренных фамилий много — Шымырбаев, Шемирбаев, а также варианты с другими суффиксами (например, Шимырбайулы), но в русскоязычной записи закрепилась именно форма с «-ев».