Фамилия Кильдюшкина хранит память о прозвище или имени дальнего предка. В её основе лежит тюркско-татарское имя Кильдюш (встречается также вариант Кильдиш). Оно составное: первая часть «кильде» переводится как «родился», вторая — «иш» означает «помощник» или «ребёнок». Получается, что имя Кильдюш целиком значило «родился помощник». Скорее всего, так называли долгожданного, желанного ребёнка, которого ждали в семье как подмогу.

Под влиянием норм русского языка имя превратилось в уменьшительную форму Кильдюшка, от которой и пошла фамилия. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Кильдюшкин, то есть сын или потомок Кильдюшки.

Есть и другая версия, менее распространённая. Фамилию могли образовать от прозвища Кильдюшка, связанного с языком литовских татар. Слово «келдиш» у них означало «тот, кто пришёл в дом невесты, муж». В таком случае Кильдюшкой прозвали зятя, мужа дочери. Эта версия отсылает к специфическому бытовому контексту, но первая — с именем-пожеланием — выглядит более типичной для русских фамилий тюркского происхождения.

Фамилия редкая, и её носители могут с равной вероятностью обнаружить корни как в среде крещёных татар, так и в русских семьях, издавна живших по соседству с тюркскими народами.