Фамилия Тананбаев — довольно редкая и почти наверняка имеет тюркское происхождение, скорее всего, казахское или киргизское. Об этом говорит основа «Танан» и характерный суффикс «бай», который в тюркских языках означает «богатый», «господин», «владелец» и часто входил в состав имён и прозвищ, подчёркивая благосостояние или высокое положение. Суффикс «-ев» — это уже русское окончание, которое добавили при оформлении фамилии по русским стандартам (как в фамилиях Бекмурзаев, Каратаев).

Главная сложность — в корне «Танан». Он не имеет однозначного толкования в современных тюркских языках. Самая правдоподобная версия: это искажённое или диалектное произношение слова «таны» (знать, быть знакомым) или «тану» (знакомый, известный). В таком случае Тананбай — это имя-пожелание, означающее «знатный богач» или «известный бай». Менее вероятно, но возможно, что основа восходит к древнему личному имени Танан, которое могло быть связано с тотемным животным или географическим названием (например, река Танан в Сибири — но это уже другой языковой ареал).

Словообразовательная модель проста: имя Тананбай (или прозвище) + русский патронимический суффикс «-ев». Сын Тананбая становился Тананбаевым. Фамилия фиксирует имя отца, которое в свою очередь было составным и несло социальный оттенок.

Географически фамилия Тананбаев встречается почти исключительно среди казахов и киргизов, с явным перевесом в Казахстане (особенно в южных и западных областях). В России она редка и обычно принадлежит потомкам переселенцев из Средней Азии. Социальный контекст: предки носителя фамилии, скорее всего, были скотоводами или мелкими родоправителями, так как имя «бай» давали людям заметным, но не обязательно знатным — скорее зажиточным и уважаемым в общине.

Однокоренных фамилий в русском ономастиконе практически нет, что подчёркивает узкую региональную привязку. В отличие от массовых русских фамилий на «-ов», Тананбаев не вписывается в славянскую модель образования и остаётся ярким маркером степной культуры.