Фамилия Улыбекова — женская форма мужской фамилии Улыбеков, которая образована по тюркской модели. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, здесь суффикс указывает не на принадлежность отцу, а на происхождение от конкретного лица с именем Улыбек. Основа фамилии — составное тюркское имя Улыбек, где первая часть «улы» означает «великий», «старший» (ср. турецкое ulu — «великий»), а вторая — «бек» (князь, господин, правитель). Таким образом, имя Улыбек переводится как «великий бек» или «старший князь».

Такие имена были распространены у многих тюркских народов — казахов, узбеков, татар, киргизов. В дореволюционной Средней Азии и Поволжье именем Улыбек могли называть старшего сына в семье, подчеркивая его будущий статус. Соответственно, предок носительницы фамилии был человеком, которого звали Улыбек, и его потомки стали Улыбековыми.

Фамилия не имеет отношения к русскому слову «улыбка», хотя внешнее сходство может вводить в заблуждение. Это чисто тюркская антропонимическая модель, где к личному имени добавляется патронимический суффикс. Встречается фамилия преимущественно в Казахстане, Узбекистане, Татарстане и среди тюркоязычных диаспор. В русском языке закрепилась через суффикс -ов, что типично для адаптации нерусских фамилий в документах Российской империи и СССР.