Фамилия Тынышбаев — яркий образец тюркской антропонимии, пришедший в русский обиход из казахской или киргизской среды. Её основа — составное мужское имя Тынышбай, которое делится на две части: «тыныш» (покой, спокойствие, мир) и «бай» (богатый, господин, хозяин). Таким образом, имя буквально означает «богатый покоем», «обладающий спокойствием» или «мирный господин». В дореволюционной кочевой культуре такие имена давали с пожеланием ребёнку безмятежной, благополучной жизни, без тревог и скитаний.

Суффикс -ев (а не тюркский -улы/-кызы) указывает на то, что фамилию русифицировали при документальном оформлении — скорее всего, в конце XIX — начале XX века, когда казахов и киргизов начали массово записывать в метрики и призывные списки. По модели «Тынышбай → сын Тынышбая → Тынышбаев» фамилия закрепилась за потомками конкретного человека по имени Тынышбай. Если бы фамилия сохранила исконную форму, она звучала бы как Тынышбайулы.

Географически фамилия тяготеет к южным регионам Казахстана и северу Киргизии — областям, где распространён диалектный вариант «тыныш» вместо литературного «тыныштық». Встречается она и у башкир, но реже. Интересно, что в русском языке фамилия сохранила твёрдое произношение первого «ы» — в отличие от, скажем, фамилии Тенишев, где корень другой (от «тэн» — равенство).

Сословной принадлежности у Тынышбаевых, как правило, не было: большинство носителей происходили из скотоводов-шаруа или мелких старшин, не имевших княжеского титула. В советское время фамилия не утратилась, а, напротив, закрепилась в образованной среде — достаточно вспомнить казахского историка и общественного деятеля Мухамеджана Тынышбаева, одного из лидеров движения «Алаш». Однако в бытовом плане фамилия остаётся редкой даже в Казахстане: по статистике, её носят не более нескольких тысяч человек.