Фамилия Давлеткильдиев — редкий пример сложносоставной тюркской фамилии, которая не переводится дословно и требует разбора по частям. Она образована от личного имени Давлеткильди, которое в свою очередь состоит из двух тюркских корней: «давлет» (иногда «даулет») и «кильди».

Первый корень, «давлет», восходит к арабскому «дауля» — государство, богатство, благополучие. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) это слово закрепилось в значении «счастье, достаток, удача». Второй корень, «кильди», — это форма глагола «кил» (приходить, прибывать) в прошедшем времени: «пришёл». Имя Давлеткильди, таким образом, означает «счастье пришло» или «пришёл достаток». Это типичное имя-пожелание, которое давали ребёнку, чтобы привлечь в дом удачу.

Модель образования фамилии проста: к полной форме имени Давлеткильди добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). В русской традиции так оформляли фамилии от имён, оканчивающихся на -и, -ы: «чей?» — Давлеткильдиев, то есть сын Давлеткильди. Фамилия закрепилась в среде крещёных татар и башкир, которые в XIX веке при переходе в православие нередко сохраняли тюркские имена, но оформляли их по русскому образцу.

Географически фамилия тяготеет к Башкортостану и Оренбургской области, реже встречается у казанских татар. В дореволюционных метрических книгах можно найти варианты написания — Давлеткильдеев (от башкирского произношения с гласной «э» на конце) и даже Давлеткильдинов (с добавлением арабского компонента «дин» — вера). Последняя форма, впрочем, крайне редка и, скорее всего, возникла из-за ошибки писаря.

Социально фамилия не элитарная: её носители в основном были государственными крестьянами, тептярями или башкирами-вотчинниками. В отличие от фамилий на -ский, которые часто указывали на дворянское происхождение, Давлеткильдиев — фамилия простонародная, но с ярким восточным колоритом, сохранившая в основе древнее имя-оберег.