Фамилия Хайбутдинова — женская форма, а её мужской вариант Хайбутдинов встречается чаще. Основа фамилии — арабское составное имя Хайбутдин, которое переводят как «тайна веры» или «скрытое благо религии». Первая часть «хайб» связана с арабским корнем со значением «тайна», «скрытое», вторая — «дин» означает «вера», «религия». Имя это распространено у татар, башкир и других народов, исповедующих ислам, особенно в Волго-Уральском регионе.

Суффикс -ов (в женском варианте -ова) указывает на классическую русскую модель образования фамилий от отчества. То есть Хайбутдинов буквально — «сын Хайбутдина». Такая модель закрепилась у тюркских народов в XIX — начале XX века, когда по указу властей массово русифицировали фамилии, добавляя стандартные русские окончания.

Интересная деталь: в отличие от более частых фамилий на -ин (вроде Хайбутдинин), вариант с -ов говорит о том, что фамилия могла оформляться в среде, где преобладала именно русская административная практика, а не местные тюркские обычаи именования. Встречаются и однокоренные фамилии — Хайбуллин, Хайретдинов, но Хайбутдинов выделяется редкостью первой части имени.

Носители фамилии Хайбутдинова — это потомки людей, носивших имя Хайбутдин. Скорее всего, предки были крестьянами или торговцами из татарских или башкирских селений. Дворянских корней у фамилии нет: в Российской империи мусульманские имена редко попадали в родословные книги, если только носитель не получал личное дворянство за службу. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане и в Челябинской области.