Фамилия Байдуллиев — яркий пример тюркского наследия в русском ономастиконе, прошедший через несколько стадий адаптации. Её основа — арабское имя Байдулла, что в переводе означает «богатство Аллаха» или «щедрость Аллаха» (от тюркского «бай» — богатый, и арабского «Алла» — Бог). Такие теофорные имена, прославляющие Всевышнего, были распространены среди мусульманских народов Поволжья и Средней Азии.

Словообразовательная модель фамилии — классический пример русификации. Сначала тюркское имя Байдулла обросло патронимическим суффиксом -ев, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?» — Байдуллиев). Однако перед этим произошла важная фонетическая перестройка: конечный гласный «а» в имени Байдулла выпал, и основа приняла форму Байдулл-. Именно от неё и пошло притяжательное прилагательное. Суффикс -ев, а не -ов, закрепился из-за мягкости конечного согласного «л» в корне.

Географически фамилия Байдуллиев чаще всего встречается у татар и башкир, а также среди народов Кавказа, где распространены схожие антропонимические модели. В русском контексте её носители — потомки тех, кто в XIX — начале XX века получал фамилии по отцу, записанные в метрических книгах или при переписях. Интересно, что у самих тюркских народов такая форма фамилии — результат именно русского влияния: в исконной тюркской традиции сын Байдуллы назывался бы Байдулла улы, а не Байдуллиев.

Встречается также вариант Байдуллин, где суффикс -ин присоединяется напрямую к основе на -а (Байдулла → Байдуллин). Но форма с -ев распространена шире, поскольку она лучше вписывалась в продуктивную модель русских фамилий на -ев от основ на мягкий согласный или йот. Социальный статус предков носителей фамилии, скорее всего, был связан с крестьянством или духовенством — муллами, поскольку имя Байдулла часто давали в религиозных семьях.