Фамилия Таттыбаев — тюркская по происхождению, и её разбор стоит начать с корня. Основа «татты» восходит к тюркскому слову со значением «сладкий», «вкусный», «приятный». В казахском, киргизском, башкирском и татарском языках это слово (татты, тәтті) используется и как прямое описание вкуса, и как ласковое обращение. Второй компонент — «бай» — один из самых распространённых титулов в тюркской ономастике, означающий «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, буквальное значение фамилии — «сладкий богач» или «приятный господин». Однако это не стоит понимать как реальное богатство: в прозвищах «бай» часто присоединяли к любому положительному качеству, подчёркивая, что человек обладает этим свойством в избытке.

Модель образования фамилии — типичная для тюркских народов, перешедших на русскую паспортную систему. К основе «Таттыбай» добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Фамилии на -баев (Алтынбаев, Темирбаев, Куандыкбаев) массово фиксировались у казахов, киргизов, башкир и татар в XIX — начале XX века, когда при переписях и выдаче документов родовые имена и прозвища записывали по отцовской линии. Исходное имя Таттыбай было личным мужским именем-пожеланием: родители называли так сына, желая ему сладкой, благополучной жизни.

Географически фамилия Таттыбаев распространена в основном в Казахстане, особенно в южных и западных областях (Жамбылская, Туркестанская, Атырауская), а также среди башкир и татар в России. Встречаются варианты написания — Таттыбаев и Таттыбай (без русифицированного суффикса, в исконной форме). В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках эту фамилию могли записывать как Таттыбаевъ, что не меняет её смысла.

С точки зрения социального статуса носители фамилии не принадлежали к какому-то одному сословию. Имя Таттыбай мог получить и рядовой скотовод, и зажиточный хозяин, и представитель родовой знати. В тюркской традиции прозвища с компонентом «бай» не обязательно указывали на реальное богатство — это могло быть и уважительное обращение, и элемент имени, призванный привлечь удачу. Единственное, что можно сказать с уверенностью: это фамилия оседлых или полукочевых народов степной и лесостепной зоны, где ценились вкусная еда, гостеприимство и достаток — именно эти качества и заложены в основе.