Фамилия Байлюк — редкий случай, когда тюркская основа сохранилась почти без изменений, а суффикс, наоборот, обрусел. В отличие от распространённых тюркских фамилий на -ов/-ев (Баймуратов, Байрамов), здесь нет привычного русского патронимического окончания. Вместо него — украинский или южнорусский суффикс -юк, который указывает на «сына» или «потомка»: Байлюк — буквально «сын Бая». Это сразу выдаёт регион бытования фамилии: скорее всего, западные или южные земли бывшей Российской империи, где смешались тюркские и славянские антропонимические традиции.

Сама основа восходит к тюркскому имени Байлык или Байлюк. В большинстве версий её связывают со словом «байлык» — «богатство». Родители могли так назвать сына в пожелании, чтобы он вырос состоятельным и уважаемым человеком. Но есть и вторая, менее очевидная гипотеза: от тюркского «байлы» — «священный». В этом случае имя несли сакральный, а не материальный смысл.

Словообразовательная модель фамилии проста: тюркское личное имя Байлюк (или Байлык) напрямую стало фамилией, а затем к ней прирос славянский суффикс -юк. Важно, что тюркский компонент -оглу/-оглы («потомок, сын»), типичный для турецких, гагаузских и других тюркских фамилий, здесь не использован. Вместо него сработал местный механизм: украинский суффикс сделал то же самое — указал на родство, но понятным для славянского уха способом.

Таким образом, фамилия Байлюк — гибрид: тюркская смысловая сердцевина («богатство» или «священный») и славянский формант, который превратил личное имя в родовое прозвище. Встречается она нечасто, и каждый её носитель — живое свидетельство давнего культурного пограничья.