Фамилия Желеубаева образована от тюркского мужского имени Желеубай, которое в свою очередь состоит из двух частей. Первая часть — «желеу» (варианты: жілеу, джелеу) — в казахском языке означает «подарок», «вознаграждение» или «дар». Вторая часть — «бай» — традиционный тюркский компонент, означающий «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Желеубай можно перевести как «богатый дар» или «щедрый подарок». Это типичное для казахской антропонимии составное имя с пожелательным смыслом: родители называли так ребёнка, надеясь, что он станет для семьи благословением и удачей.

Фамилия Желеубаева — женская форма от мужской Желеубаев. Окончание -а указывает на принадлежность к женскому полу, что характерно для русской грамматической адаптации тюркских фамилий. Сама фамилия образована по распространённой в XIX–XX веках модели: к имени Желеубай добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих основ), что дало форму Желеубаев. Такая схема типична для русификации казахских фамилий в период Российской империи, когда к тюркским именам прикрепляли русские родовые окончания.

В отличие от фамилий, которые восходят к названиям профессий или географическим объектам, Желеубаева — чисто патронимическая, то есть образована напрямую от личного имени предка. Это указывает на то, что основатель рода, носивший имя Желеубай, жил, скорее всего, в среде кочевых или полуоседлых казахов, где имя было главным идентификатором человека, а фамилия закрепилась уже позже, при административном учёте.

Географически фамилия Желеубаева наиболее распространена в Казахстане, особенно в южных и западных регионах (например, в Туркестанской или Мангистауской областях), а также среди казахов, проживающих в России — в Оренбургской и Астраханской областях. Встречается она и в других странах постсоветского пространства, но значительно реже. Поскольку фамилия не является массовой, её носители, как правило, могут проследить свои корни до конкретного рода или аула.

В ономастических справочниках фамилия Желеубаева не фигурирует в числе древних или дворянских — это типичная фамилия-патроним, возникшая в XIX — начале XX века. Её редкий компонент «желеу» отличает её от более частых фамилий с корнем «бай» (например, Баймурзаев, Байгазиев), делая её уникальным маркером именно этого рода.