Фамилия Кордубайлова — редкий пример, в котором причудливо переплелись тюркское прозвище и русский суффикс, указывающий на принадлежность. Её основа — мужское имя или прозвище Кордубай, которое, скорее всего, имеет сложный состав. Первая часть, «корду», может восходить к тюркскому слову со значением «волк» (ср. казахское «қасқыр» или древнетюркское «бөрі»), но в данном случае вероятнее связь с диалектным «корд» — «стадо», «гурт», что указывало бы на скотовода или пастуха. Вторая часть, «бай», — распространённый тюркский компонент, означающий «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, Кордубай — это «богатый пастух» или «владелец стада».

Суффикс «-ов» стандартно указывает на принадлежность: Кордубайлов — сын или потомок Кордубая. Фамилия образована по русской патронимической модели, но от тюркской основы, что типично для южных и восточных регионов России, где русское население веками контактировало с тюркскими народами. Женская форма Кордубайлова закрепилась через брак или наследование.

Географически фамилия редка и встречается преимущественно в Оренбургской области и Башкортостане — зоне активного смешения русских, башкир и татар. В документах XIX века Кордубайловы могли числиться как государственные крестьяне или казаки, занимавшиеся скотоводством. Альтернативная, менее вероятная версия связывает «корду» с тюркским «курт» — «червь» или «насекомое», но это дало бы прозвище с негативным оттенком, что маловероятно для фамилии, закрепившейся в официальных записях.

Фамилия не имеет отношения к географическим названиям или известным дворянским родам — это яркий пример народной ономастики, где прозвище, данное по занятию, превратилось в наследственное имя. Встречаются варианты написания с одной «л» — Кордубайова — из-за упрощения в бытовой речи.