Фамилия Жилбаев — редкий случай, когда основа почти наверняка тюркская, а оформление — русское, с типичным фамильным суффиксом -ев. Сразу бросается в глаза, что это не славянская фамилия: корень «жилб» не имеет значений в русском языке (в отличие от, скажем, Жилин или Жилкин, где основа — «жила» в смысле сухожилия или скупости). Здесь мы имеем дело с адаптацией тюркского имени или прозвища под русскую модель фамилии.

Самый прямой путь: разобрать «Жилбаев» как «Жилбай» + -ев. Суффикс -бай в тюркских языках (казахском, башкирском, татарском, киргизском) — один из самых распространенных компонентов личных имен. Он означает «богатый», «господин», «хозяин». В доисламские времена это был титул, позже превратился в уважительную часть имени. Первая часть «жил» может восходить к тюркскому «жыл» (год) или «жылу» (тепло, теплота). Таким образом, Жилбай — это «теплый (душевный) богач» или «годовой господин» (возможно, имя, данное ребенку, родившемуся в урожайный год). Встречается и параллельная фамилия Жилбаев у казахов и башкир, что подтверждает эту версию.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным русским словом «жилба» (от «жилить» — теснить, прижимать, вымогать). В этом случае фамилия могла бы быть прозвищной, но тогда она скорее звучала бы как Жилбов или Жилбин. Суффикс -ев в русских фамилиях обычно присоединяется к основам на -й или мягкий согласный (как в тюркских именах), поэтому версия с тюркским происхождением выглядит значительно убедительнее.

Географически фамилия Жилбаев тяготеет к регионам с тюркским населением: Оренбургская область, Башкортостан, Татарстан, Казахстан. В центральной России она практически не встречается. Это значит, что предки носителя фамилии, скорее всего, были тюркоязычными кочевниками или земледельцами, которые в XIX—XX веках получили официальную фамилию по отцу — Жилбаю. Сословно это могли быть государственные крестьяне, казаки или представители башкирского сословия тептярей.

Что касается суффикса -ев, то здесь он работает по стандартной русской модели: от имени Жилбай (основа на -й) образуется притяжательное прилагательное «Жилбаев сын», которое и закрепилось как фамилия. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Жилба́ев.