Фамилия Тортубаева — женская форма от Тортубаев, и в ней сразу бросается в глаза нетипичная основа. В русских фамилиях корень «Тортуб-» встречается редко, и это первый ключ к разгадке: перед нами фамилия, скорее всего, тюркского или кавказского происхождения, а не исконно славянская.

Разбираем словообразовательную модель. Фамилия образована с помощью русского патронимического суффикса -ев, который присоединили к тюркскому имени или прозвищу Тортубай. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Тортубаев, то есть сын или потомок Тортубая. Женская форма Тортубаева — это дочь или жена того же Тортубая.

Самая вероятная версия происхождения основы — от тюркского имени Тортубай. В тюркских языках «торту» (или «торт») означает «четыре», а «бай» — «богач, хозяин, господин». Имя Тортубай могло быть дано четвёртому сыну в семье (как «четвёртый богатырь» или «четвёртый хозяин») или же содержать пожелание богатства. В казахском, башкирском и татарском ономастиконе есть немало имён с компонентом «бай» (Акбай, Карабай, Янбай), и Тортубай органично вписывается в этот ряд.

Менее правдоподобная, но встречающаяся в любительских этимологиях версия — связь с русским словом «торт» или диалектным «тортуба» (нечто круглое, выпуклое). Но это слабая гипотеза: суффикс -убай нехарактерен для славянских прозвищ, а в тюркских языках он закономерен. Поэтому версия с тюркским именем намного убедительнее.

Географически фамилия Тортубаева чаще всего встречается в регионах с тюркоязычным населением: в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, а также среди казахов. В русских губерниях она почти не фиксировалась, что подтверждает её нерусские корни. Носители фамилии, скорее всего, происходят из крестьян или казаков, принявших православие или оставшихся в мусульманской среде, но получивших русский фамильный суффикс при переписях.

В написании фамилии возможны колебания: Тортубаев/Тортубаева, реже Тортубай (без суффикса). Встречается также вариант Тортубаев с ударением на второй слог. В целом, фамилия Тортубаева — яркий пример того, как русская модель фамилии (суффикс -ев) накладывается на тюркское имя, сохраняя память о предке, которого, возможно, звали Четвёртым Богачом.