Фамилия Токсубаев — редкий пример, где тюркская основа и русский суффикс встретились не в стандартной форме на -ов. Здесь работает суффикс -ев, который присоединяют к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на звуки, передаваемые буквами «й», «ь», «ц», «ч», «ш», «щ». В данном случае основа «Токсубай» даёт закономерное «Токсубаев» (а не «Токсубайев»), и это сразу указывает на исходное имя или прозвище Токсубай.

Разбираем имя Токсубай. Оно составное, из двух тюркских корней. Первая часть — «ток» (в разных тюркских языках: «сытый», «полный», «обильный» или «сытость»). Вторая — «субай», что сложнее. «Субай» может восходить к слову «су» («вода») с аффиксом -бай, но чаще «бай» в тюркских именах — «богатый», «хозяин», «господин». В целом Токсубай — это либо «сытый богач», либо «обильный господин». Встречается и версия, что «субай» — искажённое «сабай» (от «саб» — «чистый», «ясный»), тогда имя означало бы «чистый и сытый». Но более правдоподобно, что перед нами древнее личное имя-пожелание: родители желали ребёнку сытой и богатой жизни.

Географически фамилия Токсубаев тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы, принявшие русскую фамильную модель: татары, башкиры, казахи. Встречается она нечасто, и это не случайно: двойной суффикс (тюркский -бай и русский -ев) указывает на относительно позднюю русификацию, когда имя уже закрепилось как фамилия в XVIII–XIX веках. В документах можно встретить варианты написания: Токсубаев, реже Токсубайев (устаревшая форма), а также Туксубаев, если диалектное произношение меняло гласную.

Сословно предки Токсубаевых скорее всего относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к служилым татарам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В отличие от многих фамилий на -ев, образованных от крестильных имён (например, Андреев), Токсубаев стоит особняком: его основа — не христианское, а доисламское или мусульманское тюркское имя, что говорит о сохранении родовой памяти и традиции именования до перехода на русскую фамильную систему.