Фамилия Абайлов — одна из тех, где на первый план выходит не имя, а суффикс, который сразу указывает на географию. Она образована по тюркской модели с суффиксом -ов, который в русском языке стал стандартным патронимическим окончанием, но в основе лежит не славянское, а тюркское имя или прозвище. Основа — Абай, распространённое у многих тюркских народов (казахов, башкир, татар) личное имя. В переводе с казахского «абай» означает «внимательный», «осмотрительный», «осторожный», а в переносном смысле — «предусмотрительный», «мудрый». У башкир встречается вариант имени Абай со значением «дедушка» или «старший родственник», что тоже могло стать прозвищем.

Суффикс -ов здесь работает по тому же принципу, что и в фамилиях Иванов или Петров: Абайлов — это «сын (или потомок) Абая». Однако, в отличие от чисто русских фамилий, где -ов присоединялся к именам на твёрдый согласный, в случае с Абайловым мы видим адаптацию тюркского имени к русской грамматике: имя Абай даёт основу Абай-, а фамильный суффикс -лов — это нестандартный вариант, возникший из-за того, что исходное имя оканчивается на -й. По правилам, от имён на -й в русских фамилиях часто образуются формы на -ев (Абаев), но здесь пошёл путь с наращением -л-: Абай → Абайл-ов. Такая модель встречается в фамилиях, пришедших из тюркской среды, где конечный -й воспринимался как часть корня, и для присоединения русского суффикса требовался дополнительный элемент.

Географически фамилия Абайлов наиболее характерна для регионов с тюркским населением: Башкортостан, Татарстан, Оренбургская, Челябинская области, а также встречается у казахов. В дореволюционных документах она фиксируется в среде башкир и татар, реже — у русских, живших в смешанных районах. По сословной принадлежности предки Абайловых чаще всего были государственными или ясачными крестьянами, реже — казаками или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Спорных версий происхождения практически нет: тюркская основа очевидна. Иногда пытаются связать фамилию с кавказским именем Абай (в осетинском или ингушском), но это менее вероятно из-за географии бытования. Основная масса носителей сосредоточена в Поволжье и на Урале, что указывает на башкиро-татарские корни. Таким образом, Абайлов — это фамилия-маркер: она сразу говорит о том, что предок носил имя Абай, был человеком осмотрительным или уважаемым старшим, а сама фамилия сложилась в зоне русско-тюркского пограничья.