Фамилия Туктабаев — типичный пример тюркского антропонима, попавшего в русский ономастикон. Её основа — мужское личное имя Туктабай, которое состоит из двух тюркских корней. Первый — «тукта» (в разных диалектах: «стой», «остановись», «держись»). Второй — «бай» (богатый, господин, хозяин). В сумме имя-пожелание: «будь стойким и богатым» или «остановись в богатстве». Такие составные имена с компонентом «бай» — туганбай, кулбай, уразбай — широко бытовали у башкир, татар, казахов и ногайцев.

Фамилию образовали по русской модели: к основе Туктабай добавили патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Туктабаев). Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог — Туктаба́ев, хотя в быту встречаются варианты с ударением на второй слог. Суффикс -ев (а не -ов) здесь закономерен: в фамилиях от тюркских основ на мягкий согласный (в данном случае «й») пишут именно -ев.

Географически фамилия Туктабаев наиболее характерна для Башкортостана, Татарстана и Оренбургской области. Это указывает на башкирское или татарское происхождение рода. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилию могли записывать по-разному: Туктабаев, Туктабай, а иногда и Туктабаев с буквой «й» на конце — Туктабаевъ. Сословно носители фамилии в основном были государственными крестьянами, тептярями или башкирами-вотчинниками — людьми, которые несли военную или ясачную повинность, но не были крепостными.

Спорных версий у фамилии немного. Изредка встречается попытка связать первый корень с арабским «тукта» (в значении «порядок»), но это натяжка: арабизмы в тюркских именах редки, а конструкция «тукта + бай» — классическая тюркская парная модель. Правдоподобнее считать, что имя давали мальчику, родившемуся в трудное время, с пожеланием «остановиться» в нужде и стать состоятельным.