Фамилия Сундетбай — редкий пример фамилии, которая почти полностью сохранила форму личного имени, не обрастая типичными русскими суффиксами вроде -ов или -ин. В основе лежит казахское мужское имя Сундетбай, и носитель такой фамилии с высокой вероятностью — прямой потомок человека, которого так звали.

Имя Сундетбай составное. Первая часть, «Сундет», восходит к арабскому «суннат» — «обычай», «традиция», но в тюркской среде это слово прочно связано с обрядом обрезания (сундет). Вторая часть — «бай», один из самых распространенных компонентов в тюркской антропонимии, означающий «господин», «богач», «хозяин». Таким образом, имя Сундетбай можно перевести как «богач (или господин), рожденный по сунне» или «тот, кто соблюдает обычай». Часто такие имена давали в знак религиозности семьи или в честь свершения самого обряда.

Фамилия Сундетбай — это так называемая «неоформленная» фамилия, типичная для народов Средней Азии и Казахстана, где в советское время фамилии часто записывали прямо в форме имени отца или деда, без добавления суффиксов. Если бы фамилия русифицировалась, она могла бы звучать как Сундетбаев или Сундетбайкин, но этого не произошло. Поэтому географически фамилия почти наверняка привязана к Казахстану, реже встречается среди казахов в приграничных районах России (Оренбуржье, Астраханская область) и в диаспоре.

В отличие от многих русских фамилий, которые указывают на профессию (Кузнецов) или внешность (Беляков), Сундетбай напрямую сообщает о вероисповедании и обрядовой практике предка. Это не прозвище, а имя-пожелание, закрепленное в качестве фамильного. Сословного значения у фамилии нет: бай в имени не указывает на реальное богатство, а был скорее формулой уважения или пожеланием благополучия ребенку.