Фамилия Байгулова происходит от мужского имени Байгул, распространённого у тюркских и татароязычных народов. Основа имени составная: первая часть «бай» означает «могущественный человек», «господин» или «богач». Вторая часть — «кул» (в диалектном варианте «гул») — многозначна. Среди её значений: «раб», «слуга», «раб Аллаха», а также «товарищ», «воин», «хлебопашец» или «помощник». В сочетании «Байгул» чаще всего трактуется как «богатый (или могущественный) слуга» либо «господин-раб» — смысл, который может показаться парадоксальным, но типичен для тюркской антропонимии, где соединение противоположных по статусу частей имени не редкость.

Фамилия оформлена типичным русским суффиксом -ов (в женском роде -ова), который закрепился за многими фамилиями тюркского происхождения после вхождения народов Поволжья и Приуралья в состав Российского государства. Первые письменные свидетельства об однокоренных именованиях встречаются в документах XVI века. Например, в 1597 году в Рязани упоминается Байкулов Федор Тимофеевич — это вариант того же имени, где «кул» записан в полной, нередуцированной форме.

Процесс превращения имени Байгул в наследственную фамилию Байгуловых шёл постепенно и неодинаково в разных регионах. Точное место и время возникновения конкретного рода можно установить только через генеалогические разыскания — архивные записи о месте жительства, сословной принадлежности и занятиях предков. Однако уже сейчас ясно, что носители фамилии связаны с тюркской культурной средой, а их предки, вероятно, жили на территории современных Татарстана, Башкортостана, Оренбургской области или соседних регионов, где такие имена были обычны.