Фамилия Кильдяков — из тех, где основа почти наверняка тюркская, а суффикс — чисто русский, что указывает на давние контакты славянского и тюркского миров. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов присоединился к прозвищу или имени Кильдяк. Этот суффикс — самый распространённый в русских фамилиях, он указывает на принадлежность: «сын Кильдяка» или «из рода Кильдяка».

Сам корень «кильдяк» — тюркского происхождения. В татарском, башкирском и других тюркских языках есть слово «килдек» или «кильдек» со значением «пришелец», «пришлый», «новоприбывший». Прозвище Кильдяк могли дать человеку, который переселился в эти края со стороны, или же так называли ребёнка, родившегося в семье после долгого отсутствия отца. Встречается и другая версия: от тюркского имени Килде (Кильде) — «пришёл» (подразумевается «родился»), а форма Кильдяк — это его русифицированный вариант с уменьшительным или прозвищным оттенком.

Географически фамилия Кильдяков прочно привязана к Поволжью и Приуралью. Она характерна для бывших казанских, симбирских, самарских, уфимских земель — регионов, где веками бок о бок жили русские, татары, чуваши, мордва. Многие носители фамилии — потомки крещёных татар (кряшенов) или русских, усвоивших тюркское прозвище от соседей. Встречается фамилия и у чувашей, и у башкир, но с тем же корнем.

Интересная деталь, которую редко замечают: ударение в фамилии чаще всего падает на второй слог — Кильдяко́в, хотя по правилам русского языка отчествообразующие суффиксы обычно безударны. Это косвенно подтверждает, что основа не была воспринята как типично русское имя, а сохранила акцент исходного тюркского слова.

Сословная принадлежность у Кильдяковых была разной. В документах XVIII–XIX веков встречаются и государственные крестьяне, и однодворцы, и мещане. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — основа слишком простонародная для попадания в гербовники.

Однокоренные фамилии — Кильдеев, Кильдешев, Кильдишев, Кильдюшев — все они восходят к тому же тюркскому корню со значением «пришедший» или «рождённый». Кильдяков среди них выделяется именно суффиксом -як, который в тюркских языках часто придаёт слову ласкательный или уменьшительный смысл, так что исходное прозвище могло звучать как «маленький пришлый» или «пришелец-сынок».