Фамилия Баюбов — редкий случай, где основа, скорее всего, тюркская, а русский суффикс -ов лишь оформил её по стандартной модели. Если отбросить окончание, остаётся корень Баюб-. Это искажённое или диалектное произношение арабского имени Айюб (библейский Иов). В тюркских языках, особенно в азербайджанском и кумыкском, начальный звук «а» часто редуцируется или переходит в «я», а «й» может озвончаться: Айюб → Яюб → Баюб. Появление начального «б» — результат стяжения или народной этимологии, когда имя переосмыслили на слух.

Таким образом, фамилия Баюбов — это патроним, то есть «сын Баюба», где Баюб — разговорная форма имени Айюб. Носители фамилии, скорее всего, происходят из мусульманской среды Северного Кавказа или Закавказья, где имя Айюб (пророк, известный терпением) было распространено. В русском делопроизводстве XIX века такие фамилии фиксировали у горских народов, татар и азербайджанцев, поэтому предки Баюбовых могли быть выходцами из Дагестана, Азербайджана или татарских губерний.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов указывает на принадлежность, как в тысячах других русских фамилий, но основа выдаёт нерусское происхождение. В отличие, например, от фамилии Баюшкин (от «баю-бай»), здесь нет связи с укачиванием или колыбелью — это чисто антропонимический след имени. Встречаемость фамилии низкая, что подтверждает её локальный характер: она не разошлась широко, а осталась в пределах определённых родов.