Фамилия Толибеков — яркий пример того, как русская суффиксальная модель (-ов) наложилась на восточное личное имя. В основе лежит сложносоставное тюркское имя Толибек (или Талибек), которое, в свою очередь, распадается на две части: «толи» (от арабского «талиб» — ищущий, учащийся, стремящийся к знаниям) и «бек» (тюркский титул — господин, князь, повелитель). Таким образом, имя Толибек буквально означает «господин-ищущий» или «учёный князь», что указывает на высокий социальный статус или уважение к образованности первого носителя.

В отличие от множества фамилий, образованных от простонародных прозвищ или профессий, Толибековы, скорее всего, ведут род от человека, занимавшего заметное положение. Компонент «бек» в составе имени — маркер знатности. Такие имена были распространены в среде тюркской аристократии, духовенства и купечества Средней Азии (особенно на территории современного Узбекистана, Таджикистана, Казахстана и Кыргызстана). Фамилия закрепилась в русской традиции в XIX—XX веках, когда при составлении метрических книг и паспортов к таким именам добавляли стандартный русский патронимический суффикс -ов.

Географически фамилия Толибеков почти не встречается за пределами Средней Азии и прилегающих регионов России. Это не массовая, а довольно редкая фамилия, что говорит о её локальном происхождении. В отличие от фамилий, образованных от распространённых имён (Ахметов, Алиев), здесь основа более специфическая. Интересно, что в некоторых тюркских языках существует вариант написания через «а» — Талибеков, но оба варианта восходят к одному корню. Разница в первой гласной (о/а) объясняется особенностями произношения в разных диалектах: в казахском языке, например, имя чаще звучит как «Талiбек», где «i» даёт на письме варианты «а» или «ы».

Прозвищная версия происхождения маловероятна. Толибек — это не прозвище, а полноценное личное имя, которое давали ребёнку при рождении, вкладывая в него пожелание стать мудрым и влиятельным человеком. Поэтому потомки Толибекова с высокой долей вероятности происходят от одного конкретного человека по имени Толибек, который жил несколько поколений назад.