Фамилия Гайдунов образована от прозвища Гайдук, и её история уходит корнями в южнославянские и украинские земли. Слово «гайдук» в XV–XIX веках имело два основных значения, которые и легли в основу прозвища. Во-первых, так называли участников партизанской борьбы против турецкого владычества на Балканах — народных мстителей, уходивших в леса. Во-вторых, гайдуками именовали солдат придворной охраны у польских и украинских магнатов; эта служба требовала отменного здоровья и высокого роста. Поэтому прозвище Гайдук могли дать либо человеку с боевым прошлым, либо просто очень высокому и статному мужчине.

Модель образования фамилии типична для восточнославянской ономастики: к основе на -ук- (Гайдук) добавили русский патронимический суффикс -ов. Так появилась форма Гайдунов, то есть «потомок Гайдука». Интересно, что в украинской среде чаще встречается фамилия Гайдук без суффикса, а форма с -ов закрепилась в основном на территориях, где проходила граница русского и украинского влияния — в южных губерниях России и на Кубани.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает разницу в ареалах: Гайдученко и Гайдукевич тяготеют к западным и центральным областям Украины, а Гайдуков и Гайдунов — к русским регионам. Фамилия Гайдунов не относится к числу распространённых дворянских, её носители в основном были крестьянами и казаками, что подтверждается переписными книгами XVIII–XIX веков.