Фамилия Кильдюшов ведет начало от тюркско-татарского обрядового имени Кильдюш. В переводе на русский язык это имя означает «пусть родится» или «родился». Такие имена в прошлом нередко давали мальчикам, которых ждали особенно долго — после нескольких неудачных беременностей, болезней старших детей или в семьях, где долго не было наследника. Появление такого имени фиксировало факт рождения как событие, которого просили у высших сил, и одновременно служило оберегом.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Кильдюш добавлен русский патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — «сын Кильдюша»). Фамилия усвоила стандартную для русского языка акающую огласовку: в безударном положении «о» в суффиксе произносится как «а», хотя на письме сохраняется историческое -ов.

Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья и Приуралья — территориям, где веками соседствовали тюркские и финно-угорские народы с русским населением. В метрических книгах XIX века носители фамилии встречаются в Симбирской, Казанской, Оренбургской губерниях. Эта привязка объясняет, почему тюркское имя дало фамилию с русским суффиксом: в условиях межэтнических контактов обрядовое имя могло быть заимствовано русскими или же фамилия была оформлена по-русски уже у крещёных татар и мордвы.

Процесс закрепления фамилии был длительным, поэтому точно определить, в каком именно селе и в каком году Кильдюш стал Кильдюшовым, можно только по итогам генеалогических разысканий. Однако само имя не было широко распространено, а значит, большинство современных носителей фамилии могут восходить к одному или нескольким общим предкам — это сужает круг поиска для тех, кто захочет восстановить свою родословную.

Отдельного внимания заслуживает написание: наряду с вариантом Кильдюшов встречается форма Кильдюшев, что характерно для фамилий, в основе которых лежат имена на мягкий шипящий. Второй вариант отражает более раннюю, диалектную черту произношения, когда после «ш» слышался не «о», а «е». В современном употреблении преобладает написание через «о», закреплённое паспортной системой.