Фамилия Зубайыров — яркий пример азербайджанской или тюркской модели образования фамилий, которая закрепилась в русском написании. В её основе лежит мужское личное имя Зубайыр, а суффикс -ов указывает на принадлежность («сын Зубайыра»). Само имя Зубайыр — это тюркская адаптация арабского имени Зубайр, которое восходит к корню «зубр» и означает «сильный», «крепкий», «мужественный». В исламской традиции имя Зубайр носил один из сподвижников пророка Мухаммеда, известный своей храбростью.

Фамилия типична для азербайджанцев, кумыков, а также некоторых народов Дагестана, где в XIX–XX веках русифицировали фамилии, добавляя окончание -ов. Встречается она и у осетин, но там, скорее всего, заимствована через соседние тюркские языки. Интересно, что в оригинальном азербайджанском написании фамилия звучала бы как Zubayırov, а русская буква «ы» передаёт твёрдый гласный звук, характерный для тюркских языков.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «зубай» (в некоторых тюркских говорах — «забияка», «драчун»). Тогда прозвище Зубайыр могло закрепиться за человеком с бойким, неуступчивым характером, а фамилия образовалась уже от этого прозвища. Однако большинство ономастов склоняются к версии от арабского имени: слишком широко распространён корень «зубр» в мусульманских именах.

В русском языке фамилия склоняется как обычное притяжательное прилагательное: Зубайырова, Зубайырову, Зубайыровым. Носители фамилии чаще всего встречаются в Азербайджане, Дагестане и среди тюркоязычных общин в Средней Азии. В дореволюционных записях фиксировалась редко — массовое появление таких фамилий пришлось на советскую паспортизацию 1920–1930-х годов, когда окончание -ов добавили к уже бытовавшим отчествам.