Фамилия Хаялутдинов — редкий пример тюрко-персидского имени, превратившегося в русскую фамилию с помощью самого распространённого в России суффикса -ов. Если отбросить окончание, остаётся основа Хаялутдин. Это искажённое в бытовом произношении арабское имя Хайялуддин (Hayyāl al-Dīn). Разберём его по частям: «хайял» (араб. خيال) означает «воображение», «мысль», «образ», а «ад-дин» (الدين) — «вера», «религия». Вместе имя можно перевести как «воображение веры» или «мысль о религии». Скорее всего, так называли мальчика в семье, где ценили набожность и размышления о духовном.

Модель образования фамилии типовая для Поволжья и Приуралья. У татар, башкир и других тюркских народов региона в XIX — начале XX века при переписях и паспортизации к личному имени отца или деда добавляли русский патронимический суффикс. Если отца звали Хаялутдин, его сыновья записывались как Хаялутдиновы. Это точный аналог русских фамилий на -ов от крестильных имён (Иванов, Петров), только основа здесь мусульманская.

Интересная деталь: написание с буквой «я» во втором слоге (Хаялутдинов) встречается реже, чем более привычное Хайялутдинов. В тюркских языках долгий гласный «ай» часто редуцируется в быстрой речи до «а», и на письме это закрепилось в некоторых семьях. То есть носители фамилии в разных ветвях рода могут писаться по-разному, хотя корень один. Географически фамилия тяготеет к Татарстану и Башкортостану, реже встречается у татарской диаспоры в Средней Азии.

Родственных фамилий, образованных от того же корня «хайял», почти нет — это отличает Хаялутдинова от множества фамилий на -утдинов (Нурутдинов, Валиутдинов), где основа повторяется в десятках вариантов. Можно сказать, что носитель этой фамилии носит редкое «именное прозвище» предка, которое подчёркивало не внешность или занятие, а внутреннее качество — склонность к размышлениям о вере.