Фамилия Кильдибекова — редкий случай, когда тюркское имя-основа почти не изменилось при переходе в русскую фамилию. В её сердцевине лежит мужское личное имя Кильдибек, которое состоит из двух частей: «кильди» (тюрк. «пришёл», «явился») и «бек» (тюрк. «господин», «князь», «владыка»). Буквально имя можно перевести как «явился господин» или «родился князь». Такие составные имена с глагольным компонентом характерны для тюркской антропонимии: они часто давались ребёнку, родившемуся после долгого ожидания, или как пожелание высокого статуса.

Фамилия образована по самой распространённой русской модели — при помощи суффикса -ов, который присоединяется к основе имени. Однако здесь есть нюанс: женская форма Кильдибекова указывает на то, что фамилия принадлежит женщине, а мужской вариант — Кильдибеков. В русской традиции фамилии на -ов/-ев закрепились как «отчества»: Кильдибеков — это буквально «сын Кильдибека».

Примечательна география фамилии. Она почти не встречается за пределами Поволжья и Приуралья, особенно в Татарстане и Башкортостане. Это указывает на её происхождение в среде татар или башкир, где имя Кильдибек было вполне обычным до начала XX века. После христианизации или перехода в русскую культуру такие фамилии сохранились как маркер этнического корня, но сама фамилия осталась именно русской по форме — с типичным окончанием.

В отличие от многих фамилий, где основа со временем стёрлась или стала непонятной, Кильдибекова прозрачна для этимолога: она не успела «обрусеть» фонетически. Носители фамилии — потомки человека, которого в документах записали как Кильдибек, вероятно, крестьянина или служилого татарина. Сословной привязки у фамилии нет: её могли носить и муллы, и торговцы, и крестьяне, но в любом случае предок был заметной фигурой в своей общине, раз имя сохранилось в полном, а не сокращённом виде.