Фамилия Хиглунова — редкий случай, когда необычное звучание почти наверняка указывает на иноязычную, скорее всего, тюркскую основу. Её женская форма на -а образована от мужской фамилии Хиглунов по стандартной русской модели: дочь или жена Хиглунова. Сама же мужская фамилия построена с помощью патронимического суффикса -ов, который в русском языке присоединяли к прозвищам и именам, оканчивающимся на согласный или -о.

Корень «Хиглун» — вот где скрыта загадка. В славянских языках такого слова нет, и это сразу отсекает версию о происхождении от русского прозвища, скажем, «хиглый» (хилый) или «хигун» (какой-нибудь говорун). Гораздо правдоподобнее, что в основе лежит тюркское мужское имя или прозвище. Например, в татарском и башкирском языках есть корень «хик» (hik) — «сухой», «тощий», или же «хикмәт» (хикмет) — «мудрость», «тайна». Имя Хикмет (Хигмет) было распространено у тюркских народов. При адаптации к русскому языку конечный согласный мог озвончиться: «Хикмет» → «Хигмет» → «Хиглун» (с наращением суффикса -ун, который в русских фамилиях встречается, например, в фамилиях Горбун, Хвастун).

Ещё одна версия, менее вероятная, но возможная для Поволжья, — связь с мордовским (эрзянским) словом «киглу» (килька, мелкая рыба). В этом случае прозвище Киглун мог получить рыбак или торговец рыбой, а фамилия позже, под влиянием русского произношения, превратилась в Хиглунов.

Географически фамилия Хиглуновы встречается в основном в двух регионах: в Самарской области и в Татарстане. Это указывает на зону активного русско-тюркского пограничья, где с XVI–XVII веков происходило смешение народов и русификация инородческих имен. Предок-носитель такой фамилии, скорее всего, был крещёным татарином, башкиром или чувашом, получившим при крещении русскую фамилию по имени или прозвищу отца.

В словарях русских фамилий (например, у Б. О. Унбегауна) прямого упоминания Хиглунова нет, но модель образования типична для русифицированных тюркских фамилий: основа + -ов. Редкость фамилии объясняется тем, что исходное имя или прозвище не получило широкого распространения и закрепилось лишь в одном-двух родах.