Фамилия Кильбурак — редкая и композиционно сложная. Её основа состоит из двух частей, что сразу указывает на тюркское происхождение: первая часть «киль» восходит к тюркскому глаголу со значением «приходить», «приди», а вторая — «бурак» — к слову «бура», «бурак», которое в разных тюркских языках означает «волчок», «вихрь», «закрученный», а также может быть вариантом имени Бурак (в исламской традиции — имя чудесного верхового животного). Таким образом, прозвище Кильбурак могло означать «приди, вихрь» или «приди, Бурак» — то есть пожелательное, заклинательное имя-оберег, которое давали ребёнку, чтобы он рос быстрым, сильным или чтобы в дом пришло благополучие.

Фамилия образована по русской модели: к основе, которая уже была готова как прозвище, добавили нулевой суффикс — фамилия осталась в форме мужского рода без дополнительного русского окончания -ов/-ев. Такое оформление характерно для фамилий, заимствованных из тюркских языков в готовом виде, особенно у народов Поволжья, Западной Сибири или Северного Кавказа. Встречаются варианты написания: Кильбураков, Кильбураковский — но форма Кильбурак сохранила первоначальный облик прозвища.

География фамилии узкая. Основные носители — русские и украинцы, но с корнями, уходящими в татарскую или башкирскую среду. Встречается на юге России, в Оренбургской области, в Башкортостане и в Западной Сибири. В дореволюционных переписях фамилия почти не фиксируется, что говорит о её позднем закреплении — скорее всего, в XIX веке, когда крестьянам и казакам из нерусских народов массово давали фамилии по прозвищам.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит особняком: она не вписывается в типичные русские модели на -ов/-ин, а сохраняет императивную конструкцию (повелительное наклонение). Такие фамилии — «Приди», «Неходи», «Жди» — встречаются в тюркских языках как личные имена-пожелания, но в русской среде они редки. Кильбурак — один из немногих примеров, где форма повелительного наклонения стала родовым именем без переделки.