Фамилия Тогызбаева — редкий пример тюркской фамилии, которая почти не изменилась при переходе в русскую документацию. Её основа — казахское или башкирское имя Тогызбай, а суффикс -ев (женский вариант -ева) — чисто русский, добавочный, указывающий на принадлежность роду. Мужская форма — Тогызбаев.

Имя Тогызбай составное: «тогыз» по-казахски означает «девять», а «бай» — «богач, хозяин, господин». В тюркской антропонимии число девять имело сакральное значение — считалось символом полноты, удачи и достатка. Имя Тогызбай могли дать ребёнку, чтобы привлечь в дом изобилие, или как оберег: считалось, что такое имя защищает от девяти несчастий. Иногда его давали девятому по счёту ребёнку в семье, но это не обязательно — чаще имя было пожелательным.

По модели образования фамилия близка к другим казахским фамилиям на -баев (Кенжебаев, Алтынбаев), где вторая часть — «бай», а первая — числительное или качество. Особенность Тогызбаева в том, что числительное здесь не просто порядковое, а с магическим подтекстом. В русском языке аналогов почти нет: фамилии вроде Девятов или Девяткин встречаются, но они восходят к имени Девятой (тоже по счёту), а не к числу-символу.

Географически фамилия тяготеет к Казахстану, особенно к южным и западным областям, а также к Башкортостану. В России она встречается редко, чаще всего у потомков казахов или башкир, переехавших в центральные регионы. В документах фамилия почти всегда писалась через «о» и «з» (Тогызбаев), без вариантов — это указывает на позднюю, советскую фиксацию, когда тюркские имена уже записывали по-русски фонетически, а не переводили.

Сословного деления у фамилии нет: Тогызбаевы могли быть и скотоводами, и воинами, и купцами — имя-прозвище не привязывало к ремеслу. Если искать параллели, то фамилия стоит в одном ряду с такими же «числовыми» тюркскими фамилиями, как Жетписбаев (семь + бай) или Бесбаев (пять + бай), но Тогызбаев — самая редкая из них, потому что число девять в бытовых именах использовали реже, чем один, три или семь.