Фамилия Толеубекова — яркий пример казахской антропонимической модели, почти без изменений перенесённой в русский документооборот. Она женская по форме (окончание -а), а её мужской вариант — Толеубеков. В основе лежит сложное мужское имя Толеубек, которое состоит из двух тюркских корней: «толеу» (плата, воздаяние, а в более широком смысле — справедливость, удовлетворение) и «бек» (господин, князь, правитель). Буквально имя можно перевести как «справедливый господин» или «господин, приносящий удовлетворение». В дореволюционной казахской среде такие имена с компонентом «бек» давали мальчикам, желая им знатного положения и авторитета.

Русский суффикс -ов в фамилии Толеубеков — это поздняя адаптация, характерная для процесса русификации нерусских фамилий. В XIX — начале XX века при записи в метрические книги и ревизские сказки казахские имена и прозвища часто оформляли по русской модели: к основе добавляли -ов или -ев. Получается, что фамилия Толеубекова — это «дочь (или жена) Толеубека», где Толеубек — личное имя предка. В самой казахской традиции фамилий в современном понимании не было, а были родовые имена (ру, ата), но после интеграции в имперскую администрацию именно такая форма закрепилась.

Географически фамилия тяготеет к южным регионам Казахстана, особенно к Алматинской и Туркестанской областям. Встречается она и в Кыргызстане, что объясняется близостью языков и кочевым прошлым народов. В России носители фамилии — это преимущественно потомки мигрантов из Средней Азии, живут в основном в крупных городах.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: личное имя + суффикс -ов(-а). Но есть одна деталь, которая выделяет эту фамилию среди десятков тысяч ей подобных: компонент «толеу» в казахском языке имеет и оттенок «уплата долга», «компенсация». В древности это слово могло относиться к куну — выкупу за кровь или возмещению ущерба. Поэтому не исключено, что прозвище Толеу (без «бека») давали человеку, связанному с урегулированием споров или выплатами, а уже затем к нему добавили титул «бек» для благозвучия и статуса. Однако это лишь гипотеза, основная версия — символическое имя-пожелание.