Фамилия Кирейчаков — редкий пример, в котором за почти стандартной русской фамильной формой стоит нерусская, тюркская основа. На это указывает корень «Кирей» и характерный суффикс «-чак», который в тюркских языках часто образует уменьшительные или ласкательные имена (сравните с фамилиями Кульчаков, Тойчаков). Сама фамилия образована по русской модели: к основе «Кирейчак» добавили типичный русский суффикс принадлежности «-ов», означающий «чей?» — «сын Кирейчака».

Исходное имя Кирейчак — это производное от имени Кирей (Гирей). В тюркском мире имя Гирей (Кирей) было широко распространено, особенно среди крымских ханов и знати (династия Гиреев). Однако в простонародье это имя тоже встречалось, и Кирейчак — это его ласкательная форма, что-то вроде «маленький Кирей» или «сын Кирея». Таким образом, основатель рода Кирейчаковых, скорее всего, был тюркоязычным человеком (возможно, из числа татар, башкир или представителей сибирских народов), которого в быту звали уменьшительно-ласкательно.

Географически фамилия тяготеет к югу Сибири и Поволжью. Встречается у хакасов и шорцев, а также у сибирских татар. В русских документах фамилия могла закрепиться за крещёными инородцами или за служилыми людьми тюркского происхождения, перешедшими на русскую службу. В отличие от многих фамилий на «-ов», которые в XIX веке стали массовыми, Кирейчаков остался локальной фамилией: её носители не разъехались по всей стране, а живут компактно в нескольких районах Хакасии и Кемеровской области.

С точки зрения словообразования, фамилия примечательна тем, что сохранила редкий тюркский суффикс «-чак», который в русском языке почти не встречается. Если бы имя Кирей уменьшили по-русски, получился бы Киреев или Кирейкин. А «Кирейчаков» — это прямое свидетельство двуязычия: тюркское имя «одели» в русскую фамильную форму, но внутренняя тюркская структура осталась нетронутой.