Фамилия Кайлаханова — редкий пример составной фамилии, в основе которой лежит восточное мужское имя Кайлахан. Это имя, в свою очередь, образовано из двух компонентов: «кайла» и «хан». Первая часть, «кайла», вызывает у этимологов споры. По одной из версий, она восходит к тюркскому слову «кайлы» — «скала». Давая ребёнку такое имя, родители желали, чтобы сын рос крепким, могучим и несокрушимым, как камень. Согласно другой версии, в основе лежит казахское «кайла» — «кайло», то есть землекопное орудие вроде мотыги или тесла. В этом случае имя несли пожелание трудолюбия: считалось, что мальчик вырастет работящим и умелым в делах.

Вторая часть имени — «хан» — восходит к тюркским титулам «хаган», «хакан», «каган», что означает «властитель», «монарх». Первоначально так называли вождя племени, например у кочевников Ирана и Афганистана. Соединение «кайла» и «хан» в одном имени создаёт образ сильного и властного человека либо, по второй версии, трудолюбивого, но при этом имеющего высокий статус.

Фамилия образована по русской модели: к основе Кайлахан добавился суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Такая модель типична для фамилий, возникших на стыке тюркских и русских традиций. Процесс формирования фамилий был длительным, поэтому точно определить время и место возникновения рода Кайлахановых можно только на основании генеалогических исследований. Сейчас фамилия встречается крайне редко, что делает её особенно ценной для тех, кто ищет свои корни.