Фамилия Тузбая — редкая и композиционно необычная для русского слуха. Её основа почти наверняка тюркская, и чтобы понять значение, нужно разобрать слово по частям. Первая часть, «туз», в большинстве тюркских языков означает «соль». Вторая часть, «бай», — широко распространённый титул или социальный маркер, означающий «богач», «господин», «хозяин». Таким образом, исходное прозвище или имя Тузбай могло значить «солёный богач» или, в переносном смысле, «владелец соли». Соль в кочевых и земледельческих культурах была ценным товаром, мерилом богатства, поэтому прозвище могло указывать на человека, торговавшего солью или владевшего соляными источниками.

Словообразовательная модель фамилии выбивается из привычного ряда. Окончание -а — это не русский суффикс, а, скорее всего, русифицированное окончание именительного падежа, адаптированное из тюркской основы. В русской традиции фамилии чаще всего оформляются суффиксами -ов/-ев, -ин или -ский. Здесь же мы видим чистую основу без добавления патронимического суффикса. Такие фамилии — «неоформленные», то есть сохранившие исходное прозвище в почти неизменном виде — характерны для поздних переселенцев, для людей, чья фамилия фиксировалась уже в советское время, или для носителей, происходящих из регионов с сильным тюркским субстратом (например, Поволжье, Урал, Сибирь, Северный Кавказ).

Существует и более прозаичная версия: фамилия могла возникнуть как искажённая или упрощённая запись более длинной тюркской фамилии (например, Тузбаев). В документах XIX — начала XX века писарь мог опустить окончание, и форма закрепилась. Также нельзя исключать, что Тузбая — это вариант фамилии Тузбай, где конечное «й» перешло в «я» под влиянием мягкого произношения или украинской/белорусской фонетики.

Социальный статус предка, носившего такое прозвище, не был низким. «Бай» — уважительное обращение к зажиточному человеку, старейшине или купцу. Соединение с «туз» (соль) усиливает этот оттенок: владение солью давало не только деньги, но и влияние. Поэтому предки современных Тузбая могли быть либо торговцами, либо владельцами соляных промыслов, либо просто уважаемыми людьми в своём ауле или деревне, которых за глаза называли «солёным хозяином».

География фамилии сегодня размыта, но логично искать её корни в регионах расселения татар, башкир, казахов или ногайцев. Встречаемость фамилии крайне низкая, что делает её своеобразным маркером: носители, скорее всего, происходят из одной локальной группы или даже от одного предка, получившего прозвище несколько поколений назад. В отличие от массовых фамилий на -ов, Тузбая не даёт готового ответа о сословии, но зато прямо указывает на этническую и языковую среду, в которой эта фамилия родилась.