Фамилия Талыбовы — один из тех случаев, когда географическое происхождение предков видно почти без оговорок. Основа фамилии — этноним «талыб», устаревшее или диалектное название талыша, народа, живущего на юго-востоке Азербайджана и в прилегающих районах Ирана. В русском языке слово «талыб» как обозначение представителя этой народности фиксировалось вплоть до XX века, а в некоторых говорах могло звучать именно как «талыб» вместо более привычного «талыш». Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ или этнонимов: «чей?» — Талыбов, то есть сын или потомок человека, которого звали Талыб.

Версия о происхождении от мусульманского имени Талиб (араб. «ищущий знания») тоже существует, но она менее вероятна для русской фамильной модели. Во-первых, имя Талиб в русских документах обычно передавалось через «и» (Талибов), а не через «ы». Во-вторых, фамилии на -ов от восточных имен в среде русского населения — редкость, они чаще встречаются у поволжских татар или народов Кавказа, но там форма обычно иная. Скорее всего, в основе лежит именно прозвище по национальности.

Бытование фамилии Талыбовы в России связано с южными регионами — Астраханской губернией, Ставропольем, а также с Закавказьем, где русские поселения соседствовали с талышскими селами. Предки современных Талыбовых могли быть выходцами из смешанных браков, русскими переселенцами, получившими прозвище за внешность или место жительства, либо крещёными талышами, фамилию которым дали по этнической принадлежности. В любом случае, фамилия указывает на контакт двух культур и на то, что когда-то окружающие выделяли основателя рода по его «талышскому» корню.

Интересно, что фамилия Талыбовы не слишком распространена — она встречается реже, чем, скажем, Татариновы или Грузиновы. Это говорит о том, что этническая группа талышей была немногочисленна в составе Российской империи, и прозвище не стало массовым. В современной России носители фамилии живут в основном на юге страны и в Москве, но их история уходит в те места, где граница между русским и кавказским миром была особенно подвижной.