Фамилия Кайранбекова — женская форма мужской фамилии Кайранбеков. Её основа — составное тюркское имя Кайранбек, которое складывается из двух частей. Первая, «кайран», восходит к древнетюркскому слову со значением «жалость, милость, сострадание»; в ряде диалектов это же слово могло означать «дорогой, милый, любимый». Вторая часть — «бек», один из самых распространённых тюркских титулов, означающий «господин, князь, правитель». Таким образом, имя Кайранбек можно перевести как «милостивый господин» или «дорогой правитель». Подобные имена-титулы давали мальчикам в знак пожелания благородства, уважения и покровительства.

По модели образования фамилия Кайранбекова типична для народов, использующих русский патронимический суффикс -ов/-ев. В тюркской среде (особенно у казахов, киргизов, татар, башкир) имя или прозвище с компонентом «бек» часто становилось фамилией через добавление этого суффикса. Окончание -а указывает на женский род, что в русской грамматике отличает носительницу фамилии от мужчины. Сама фамилия — поздняя, она возникла не раньше середины XIX века, когда у кочевых и полукочевых народов Российской империи начали массово фиксировать фамилии по отчеству или родовому имени.

Географически фамилия Кайранбекова встречается преимущественно в Казахстане и Киргизии, реже — в Татарстане и Башкортостане. В России её носители живут в основном в южных регионах, граничащих с Казахстаном, и в крупных городах, куда мигрировало тюркоязычное население. В дореволюционных метрических книгах эта фамилия практически не встречается — она оформилась уже в советский период, когда паспортизация закрепила за людьми фамилии по отцу.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Кайранов, Кайранбаев, Беккайранов) показывает, что основа «кайран» в тюркских именах довольно редка. Гораздо чаще встречаются имена с первой частью «кайрат» (сила, энергия) или «кайсар» (цезарь, император). Это делает фамилию Кайранбекова отличительной — её носители, скорее всего, ведут род от человека, которого в сообществе выделяли за мягкость, справедливость или покровительственный нрав, что и отразилось в имени.