Фамилия Дурбайлов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если разобрать её по составу, сразу бросается в глаза нехарактерный для русских фамилий элемент «-бай-». Это сразу указывает на тюркские корни. Основа «Дур-» в сочетании с тюркским «бай» (господин, богач, хозяин) даёт нам первую и наиболее вероятную версию: фамилия происходит от прозвища Дурбай. В тюркских языках «дур» может означать «стой», «остановись» или восходить к глаголу со значением «жить», «существовать». Таким образом, Дурбай — это либо «стойкий/постоянный богач», либо повелительное прозвище «будь богатым». Суффикс «-ов» стандартно русифицировал тюркское имя или прозвище, превратив его в фамилию потомков этого человека.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с русским диалектным словом «дурбай» или «дурбала» — так в некоторых говорах называли угрюмого, нелюдимого или вздорного человека. Однако в этом случае мы бы ожидали фамилию Дурбаев или Дурбалычев. Форма «Дурбайлов» с характерным суффиксом «-ил-» (как в фамилиях Копылов, Ходилов) намекает на то, что исходное прозвище было образовано от глагола: «дурбайло» — тот, кто дурбает, то есть делает что-то несуразно, грубо. Но глагол «дурбать» в русских говорах не фиксируется, что делает эту версию натянутой.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где русское население веками контактировало с тюркскими народами: Поволжье, Урал, Оренбуржье. Встречается она крайне редко. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках Дурбайловы единичны, и почти всегда — в среде государственных крестьян или однодворцев южных уездов. Сословная принадлежность предков, скорее всего, была крестьянской или казачьей, что типично для русифицированных тюркских прозвищ в этих краях.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то самый близкий аналог — Дурбаев. Она встречается чаще и тоже восходит к тюркскому имени Дурбай. Фамилия Дурбайлов отличается от неё именно суффиксом, который мог возникнуть из-за того, что в основе лежала не просто имя, а прозвище Дурбайло — то есть человека, которого так прозвали за связь с неким Дурбаем (например, работника или слугу). Такая модель образования (прозвище по имени хозяина или старшего) известна в русской ономастике, хотя и не так распространена, как прямой патроним на «-ов».