Фамилия Желдыбаева — женская форма мужской фамилии Желдыбаев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или именем, которое носил предок по мужской линии. Основа здесь — «Желдыбай», и это типичная для тюркских народов двухосновная конструкция, где первая часть — «желды» (в разных тюркских языках может означать «звезда», «год» или «ветер»), а вторая — «бай» («богач», «хозяин», «господин»). Скорее всего, перед нами составное имя-пожелание: «звёздный богач» или «богатый, как звезда» — в тюркской ономастике такие имена давали, чтобы ребёнок рос удачливым и обеспеченным.

Суффикс «-ев» в окончании указывает на принадлежность: Желдыбаев — потомок человека по имени Желдыбай. В русской адаптации тюркских фамилий этот суффикс стал стандартным, заменив исконный патронимический формант. При этом сама фамилия — не русская по корню, а казахская или башкирская: имя Желдыбай (варианты — Жылдыбай, Йылдыбай) известно среди казахов, ногайцев и башкир. Географически фамилия чаще всего встречается в Казахстане и прилегающих регионах России (Оренбургская, Астраханская области), что сужает круг поиска для носителей.

Есть и другая, менее вероятная версия: если первая часть «желды» восходит к тюркскому «йылды» — «год», то имя могло означать «годовой бай» — человека, родившегося в урожайный год или в год какого-то важного события. Но в ономастических трудах (например, в работах по тюркской антропонимии) чаще фигурирует «звёздная» трактовка, поскольку образ звезды как символа удачи и высоты встречается в именах повсеместно.

Сословно предки Желдыбаевых, скорее всего, были не из знати, а из свободных скотоводов или земледельцев. Фамилия не княжеская и не дворянская — её носители в дореволюционных источниках обычно фигурируют как «инородцы» или «киргизы» (так тогда называли казахов). В русских метрических книгах XIX века фамилия могла записываться с искажениями: Желдыбаев, Жилдыбаев, Елдыбаев — из-за нестабильной передачи тюркских звуков кириллицей.

Что касается женской формы, то она образована по стандартной русской модели: добавлением окончания «-а». Поэтому Желдыбаева — это «дочь или жена Желдыбая»; в современном быту фамилия не склоняется, если речь о женщине, и склоняется как прилагательное, если о мужчине (Желдыбаев, Желдыбаева, Желдыбаеву). У фамилии нет известных знаменитых носителей в общероссийском масштабе, но в региональных контекстах она встречается у людей, занятых в сельском хозяйстве и образовании.