Фамилия Губейдулина — редкий пример фамилии, образованной не от русского, а от тюркского или арабо-мусульманского мужского имени. Её основа — мужское имя Губейдулла (вариант — Убейдулла, Губайдулла), которое переводится с арабского как «маленький раб Аллаха» или «служка Божий». Суффикс -ин указывает на принадлежность: Губейдулина буквально значит «дочь (или жена) Губейдуллы». В русской традиции фамилии на -ин типичны для семей, где предок носил имя или прозвище, оканчивающееся на -а/-я, что и произошло с тюркским именем, адаптированным к славянской модели.

Географически фамилия почти наверняка связана с регионами, где исторически жили татары, башкиры или другие тюркские народы, исповедующие ислам, — Поволжье, Урал, отчасти Западная Сибирь. В русских документах такие фамилии часто фиксировали у служилых татар, купцов или крестьян, перешедших в православие, но сохранивших родовое имя. Встречается и вариант Губайдулина — с буквой «а» во втором слоге, что отражает более точное произношение исходного арабского имени.

Словообразовательная модель здесь двойная: сначала тюркское имя Губейдулла (с двойным суффиксом уменьшительности и принадлежности) обрусело через добавление русского патронимического суффикса -ин. Это не фамилия от прозвища или ремесла, а чистая патронимика, как Иванов или Петров, только с восточным корнем. В ономастическом словаре Б. Унбегауна подобные фамилии отнесены к группе фамилий тюркского происхождения, которые входили в русский быт через Казанское ханство и последующую ассимиляцию татарской знати.

В отличие от многих фамилий с суффиксом -ов, где основа могла быть прозвищем, здесь нет споров о значении — только одна версия, и она надёжна. Редкость фамилии объясняется тем, что имя Губейдулла не было столь массовым, как, скажем, Ахмет или Ибрагим, а значит, и число носителей фамилии невелико. Если искать корни, стоит обратить внимание на метрические книги XIX века в Оренбургской, Уфимской или Казанской губерниях — там фамилия встречается у татар-мишарей и башкир.