Фамилия Юртумбаева — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все прочие версии. Корень здесь — топоним «Юртумбай», а не личное имя или прозвище в привычном понимании. Если посмотреть на карту, село Юртумбай (иногда пишут как Юрт-Умбай) действительно существует в Челябинской области, в Кунашакском районе. Это старинное башкирское поселение, и фамилия, скорее всего, образована от его названия по модели «житель такого-то места». Суффикс -ев (в женском роде -ева) указывает на принадлежность: «Юртумбаев» буквально значит «из Юртумбая» или «сын того, кто из Юртумбая».

Разберём само название. Первая часть — «юрт» (йорт) в тюркских языках означает «дом», «жилище», «стойбище», «родина». Вторая часть — «Умбай» — скорее всего, личное имя. В башкирской и татарской антропонимии «Умбай» (от «ум» — «ум», «разум» и «бай» — «богатый», «господин») встречается как составное имя, означающее «богатый умом» или «разумный хозяин». Получается, что Юртумбай — это «дом Умбая» или «стойбище Умбая». То есть фамилия ведёт родословную от конкретного человека по имени Умбай, который основал или владел этим поселением.

Словообразовательная модель здесь простая, но не самая частая для русских фамилий. Обычно фамилии на -ев образуются от имён или прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или -й. В данном случае основа «Юртумбай» дала «Юртумбаев» — и это чисто русский суффикс, приставленный к тюркскому топониму. В самой башкирской среде фамилия могла бы звучать как Юртумбаев (через русскую запись) или иметь другой патронимический суффикс, но в документах закрепился именно этот вариант.

География фамилии узкая: подавляющее большинство носителей — в Челябинской области, особенно в Кунашакском и соседних районах, а также среди башкирской диаспоры. Встречаемость за пределами Урала — единичные случаи, связанные с миграцией. Это не фамилия дворянского рода или купеческой династии — она крестьянская, сельская, что подтверждается и историей самого села Юртумбай, основанного башкирами-вотчинниками.

Есть одна тонкость: изредка фамилию могут путать с «Юртумбаевой» от имени «Юртумбай» как личного, минуя топоним. Но в ономастике считается, что если существует одноимённый населённый пункт, именно он — первичный источник. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не упоминается — она слишком локальна и не входит в общерусский реестр. Это типичная региональная фамилия, которая живёт в пределах своего ареала и почти не встречается за его границами.