Фамилия Кайлусов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с тюркским языком. В русских фамилиях суффикс -ов указывает на патроним (чьего сына) или на принадлежность, но основа здесь явно не славянская. Скорее всего, перед нами адаптация тюркского имени или прозвища Кайлы, Кайлу. В тюркских языках «кай» может означать «скала», «утес», а также фигурировать в составе сложных имен. Например, имя Кайлы (буквально «скалистый», «крепкий как утес») давали с пожеланием силы и несокрушимости. Суффикс -ус в русской записи — результат огласовки: тюркское окончание могло звучать как -лы или -лу, но при переносе в русские документы превратилось в более привычное для слуха -ус. Таким образом, Кайлусов — это «сын Кайлу» или «потомок того, кого звали Кайлы».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где русское население веками контактировало с тюркскими народами: Поволжье, Урал, Сибирь. Встречается она в основном у потомков крестьян, казаков или мещан, которые получили фамилию по отцу или деду при переписях XVIII–XIX веков. В некоторых случаях основа могла быть не личным именем, а прозвищем по занятию или внешности — например, «кайлы» могли назвать человека с крупными чертами лица, похожего на скалу, или упрямого, несгибаемого.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть от названия кайлусы — так в некоторых говорах называли деревянные сани для перевозки сена (от коми или удмуртского «кай» — сани). Но эта гипотеза слабая: прозвища по предметам быта обычно давали по характерному признаку владельца («сани» — могло значить «медлительный»), однако суффикс -ов в таком случае был бы странен. Правдоподобнее тюркское происхождение от имени-пожелания.

В написании фамилия устойчива: ударение, скорее всего, на первый слог — Ка́йлусов. Изредка встречается вариант Кайлусов с ударением на второй слог, но это уже искажение при переездах. В целом, носитель фамилии Кайлусов может с высокой долей уверенности считать, что его предок по мужской линии носил тюркское прозвище или имя, связанное с образом скалы или утеса, и жил в зоне русско-тюркского пограничья.