Фамилия Турлыбаева — женская форма фамилии Турлыбаев, и её происхождение напрямую связано с мужским прозвищем, которое затем закрепилось как родовое имя. Разбирать её стоит с корня, а не с суффикса, потому что основа здесь не славянская, а тюркская, и именно она даёт ключ к пониманию.

В основе фамилии лежит тюркское имя или прозвище Турлыбай. Оно составное: первая часть — «турлы» (в разных тюркских языках — «разный», «пёстрый», «разнообразный»), вторая — «бай» (богатый, господин, хозяин). Таким образом, имя Турлыбай могло означать «богатый разнообразием» или «обладающий многими достоинствами». В кочевых обществах такие имена нередко давали как пожелание, чтобы человек имел много скота, имущества или талантов.

Фамилия образована по стандартной для тюркских народов модели: к основе добавился русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного «й»), а затем — женское окончание -а. Это типичный случай, когда в XIX–XX веках, при переходе к фамилиям по русскому образцу, тюркское имя оформлялось как фамилия с суффиксом принадлежности. Женская форма Турлыбаева — просто указание на то, что носительница — дочь или жена Турлыбая (или его потомка).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы: Казахстан, Башкортостан, Татарстан, возможно, Средняя Азия. Среди носителей преобладают казахи и башкиры. В русских документах фамилия могла писаться с вариациями — Турлыбаев/Турлыбаева, реже Турлубaев, но основной вариант устойчив. Социальный контекст: предки носителей фамилии, скорее всего, не относились к знати, а были скотоводами, воинами или ремесленниками, так как имя Турлыбай — народное, а не аристократическое. В отличие от фамилий на -ский, которые часто указывали на дворянское происхождение, Турлыбаева — фамилия демократичная, отражающая личное качество или пожелание, а не сословную принадлежность.