Фамилия Байлиева — пример относительно редкой модели, где русский патронимический суффикс -ев приращен к основе не славянского, а тюркского происхождения. Основа здесь — мужское имя Байли (Байлы), которое в тюркских языках складывается из двух частей: «бай» (богатый, господин, хозяин) и аффикса -лы/-ли, образующего прилагательное со значением обладания. Таким образом, Байли буквально означает «имеющий богатство», «обладающий достатком» или «господин». В некоторых диалектах имя могло закрепиться как прозвище удачливого, состоятельного человека или даже как титул.

Словообразовательная цепочка проста: имя Байли → отчество Байлиев (чей сын? — Байлиев) → фамилия Байлиев. Женская форма Байлиева появилась как естественное окончание для замужних женщин или дочерей в русской грамматической традиции. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа имени оканчивается на мягкий согласный или на -й (Байли — конечный звук [и] в русской передаче часто осмысляется как мягкий или йотированный).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркские и русские антропонимические системы: Северный Кавказ (особенно Дагестан, Чечня, Ингушетия), Поволжье (Татарстан, Башкортостан), а также Закавказье. У народов, исповедующих ислам, имя Байли могло бытовать и как самостоятельное, и как компонент сложных имен (например, Байли-хан). В русских документах фамилия фиксируется с XIX века, когда начался массовый переход тюркских народов на русскую модель фамилий через добавление суффиксов.

Спорных версий у фамилии практически нет: тюркское происхождение основы очевидно, а альтернативные толкования (например, от арабского «байли» — «продавец») лингвистически слабы и не подтверждаются ареалом распространения. По сословной принадлежности предки Байлиевых могли быть как зажиточными крестьянами или торговцами (что прямо вытекает из значения имени), так и представителями мелкой знати у некоторых горских народов — но без конкретных генеалогических записей это лишь реконструкция.

От других фамилий на -ев тюркского корня (например, Алиев, Ибрагимов) Байлиева отличается тем, что в основе лежит не арабское или персидское имя, а исконно тюркское качественное прозвище, напрямую характеризующее достаток.