Фамилия Солтанбаев звучит на стыке тюркских языков и русской патронимической традиции. Её основа — личное мужское имя Солтанбай, составленное из двух частей: «солтан» (вариант «султан», верховный правитель в исламском мире) и «бай» (в тюркских языках — «господин», «богач», «хозяин»). Таким образом, имя Солтанбай дословно означает «господин-султан» или «богатый, как султан», что было типичным для народов Средней Азии, Поволжья и Урала пожеланием ребёнку власти, достатка и уважения.

Фамилию образовали по русской модели: к основе прибавили патронимический суффикс -ев, который присоединяют к основам, оканчивающимся на согласный или -й. В данном случае конечный «й» в имени Солтанбай перешёл в «ев», а не в более редкий «-ин» (как было бы, если бы основа кончалась на -а или -я). Это стандартная адаптация тюркских имён в русской среде: например, Уразбай → Уразбаев, Темирбай → Темирбаев.

Географически фамилия Солтанбаев чаще всего встречается среди башкир, татар, казахов и народов Северного Кавказа, где имя Солтанбай было распространено. В русском контексте она появилась в ходе взаимодействия с тюркскими народами — через торговлю, совместное проживание в Оренбургской, Уфимской губерниях или как результат крещения с сохранением исходного имени. В советское время фамилия закрепилась окончательно, так как паспортизация фиксировала русские окончания для всех народов СССР.

Интересная деталь: в некоторых записях XIX века можно встретить вариант «Солтанбаевъ» с твёрдым знаком на конце — это дореформенное написание, которое не меняет ни происхождения, ни значения. Встречаются и редкие формы вроде «Султанбаев» (с буквой «у» в первом слоге), но они отражают скорее местные диалектные произношения, чем самостоятельную фамилию. В целом, Солтанбаев — фамилия, которая прямо говорит о социальном статусе предка: его нарекли именем-пожеланием, а потомки унаследовали это имя как родовое.