Фамилия Толибшаева — редкий случай в русском ономастиконе: она образована от полного арабского имени с компонентом «шах». Основа — мужское имя Толибша (встречается также написание Талибша), где первая часть «Толиб» (от арабского طالب, «ищущий», «стремящийся», часто в значении «ищущий знания», «учащийся») соединяется с «шах» (персидское شاه, «царь», «владыка»). В мусульманской антропонимике такие двухчастные имена — Талибшах, Мирзашах, Бабашах — подчёркивали высокий статус или божественное покровительство носителя. Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилий от отчества: «Толибшаев» — сын Толибши, а женская форма Толибшаева закрепилась за потомками по мужской линии.

Географически фамилия тяготеет к регионам с традиционным исламским именословом: наибольшая концентрация носителей зафиксирована в Таджикистане, Узбекистане и среди таджикской диаспоры в России. В русском контексте фамилия остаётся экзотичной и, скорее всего, принадлежит семьям, чьи предки мигрировали из Средней Азии в XX веке.

Словообразовательная модель проста: имя Толибша + русский патронимический суффикс «-ев». В оригинале, по правилам персидско-таджикской антропонимики, отчество и фамилия не различались — человек мог зваться Толибша, а его сын — Шариф Толибшаевич. При записи в советских паспортах арабское имя «Толибша» стало основой фамилии, и суффикс «-ев» превратил его в наследственное родовое имя.

В отличие от фамилий на «-ов», «-ин» или «-ский», которые часто несут славянскую ремесленную или географическую подоплёку, Толибшаева — чистый пример антропонимического заимствования: она не описывает занятие или место, а прямо указывает на личное имя предка. Сравните с однокоренными Талибов, Толибжонов: все они восходят к корню «талиб», но добавление «шах» выделяет эту ветвь как более статусную в восточной иерархии имён. Версия о тюркском происхождении (от «толиб» — «проситель») менее правдоподобна, так как сочетание с «шах» характерно именно для персидско-таджикской традиции.