Фамилия Кильдигулов — один из тех случаев, когда русская фамилия оказывается лишь внешней оболочкой для тюркского корня. Её основа — тюркское мужское имя Килдигул, которое в свою очередь составное. Первая часть, «килди», восходит к глаголу со значением «пришёл, явился». Вторая часть — «гул» (от персидского «голь» — цветок, роза), широко распространённый компонент в тюркских и мусульманских именах. Таким образом, имя Килдигул означает «пришёл цветок» или «явился, как цветок» — типичная для восточной антропонимии метафора, которой нарекали долгожданного, желанного ребёнка, особенно если он родился после долгих лет бесплодия или череды смертей в семье.

В русскую фамилию это имя превратилось по стандартной модели: к основе «Килдигул» добавили патронимический суффикс «-ов», который в данном случае означает «сын Килдигула». Фамилия закрепилась в среде поволжских татар и башкир, где такие именования на «-ов» стали массово фиксироваться после переписей населения XIX века. Географически Кильдигуловы встречаются в основном в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области — это указывает на регион, где предки носителя фамилии могли быть тептярями, башкирами-вотчинниками или государственными крестьянами из татар.

Суффикс «-ов» здесь не говорит о дворянском происхождении. В тюркской среде этот способ образования фамилии был универсальным для всех сословий, от крестьян до купцов. А вот редкое сочетание звуков «киль-» в начале фамилии для русского уха необычно, но для тюркского абсолютно нормально: ср. с фамилиями Кильдибаев, Кильдишев, Кильдияров. Все они образованы от имён с тем же корнем «килди».

Есть и более спорная версия, которую иногда выдвигают: якобы в основе лежит слово «кильди» из тюркского диалекта, означающее «маленький, короткий». Однако эта гипотеза слабее, поскольку тогда имя потеряло бы типичную для тюркских имён поэтическую формулу «пришёл + цветок/раб/друг». К тому же имя Килдигул реально зафиксировано в исторических документах, например, в ревизских сказках по Уфимской губернии. Так что происхождение от метафорического имени-пожелания — основная и наиболее обоснованная версия.