Фамилия Тогузбаева — редкий пример, где основа говорит сама за себя, если знать тюркские языки. В её корне лежит числительное «тогуз» — «девять». Вторая часть, «бай», в тюркской ономастике означает «богатый», «господин» или «хозяин». Таким образом, буквальное значение прозвища, от которого пошла фамилия, — «девять богатств» или «девятикратно богатый». Скорее всего, это не описание реального состояния, а пожелание-оберег: родителям хотелось, чтобы у ребёнка было много всего — скота, детей, удачи. Число девять в тюркской культуре (особенно у казахов, киргизов, татар) считалось сакральным, символом полноты и завершённости.

Фамилия образована по русской модели: к тюркской основе Тогузбай добавили суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного) и женское окончание -а. Исходная мужская форма — Тогузбаев. Поскольку фамилия не застыла в виде Тогузбай (как, например, фамилии Кунаев или Токаев), а получила русский суффикс, это указывает на относительно позднюю фиксацию — скорее всего, в XIX — начале XX века, когда оседлые тюркские народы Российской империи массово получали фамилии по отцу.

Встречается фамилия в основном у казахов и башкир. Географически она привязана к южным и западным регионам Казахстана, а также к Оренбургской и Челябинской областям России. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её почти нет — это говорит о том, что род был не из знатных (султанских или ханских), а из простых скотоводов или крестьян, чьи имена фиксировали только при советских переписях.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Тогузов, Тогузбай) показывает, что вариант Тогузбаев — самый распространённый. Он закрепился как отчество от личного имени Тогузбай. В советское время это имя вышло из обихода, но фамилия осталась, сохранив пожелание девятикратного достатка, которое когда-то дали предку.