Фамилия Тойлыбаев почти наверняка имеет тюркское происхождение, скорее всего казахское. Её основа — мужское имя Тойлыбай, которое состоит из двух частей: «тойлы» и «бай». «Тойлы» восходит к слову «той» — пир, праздник, свадьба, торжество. В переносном смысле «тойлы» могло означать «щедрый», «тот, кто устраивает пиры» или даже «рождённый в день праздника». Вторая часть, «бай», в тюркских языках традиционно означала «богач», «хозяин», «господин», а позже стала просто компонентом мужских имён, указывающим на достаток и уважение. Таким образом, имя Тойлыбай можно перевести как «богатый на праздники» или «щедрый господин».

Суффикс «-ев» в конце фамилии — это русский патронимический суффикс, который добавили к тюркскому имени при оформлении фамилии по русской модели. В казахской среде такая фамилия звучала бы как Тойлыбайұлы («сын Тойлыбая»), но в документах Российской империи и Советского Союза её записали в привычной для русской бюрократии форме. Поэтому фамилия Тойлыбаев означает «потомок Тойлыбая».

Интересно, что фамилия Тойлыбаев встречается почти исключительно у казахов, особенно в южных и западных регионах Казахстана. Она не имеет отношения к русским или другим славянским корням. В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий, эта фамилия — чистый патроним, то есть «отчество», ставшее родовым именем. Предок носителей этой фамилии, вероятно, был человеком заметным в своей общине: либо отличался гостеприимством и щедростью, либо родился в счастливый праздничный день. Никаких данных о дворянском происхождении или принадлежности к конкретному сословию нет — это фамилия, типичная для кочевой и полукочевой среды, где имя часто отражало личные качества или обстоятельства появления на свет.