Фамилия Кылышпекова образована от сложного казахского мужского имени Кылышбек (в русской записи также встречается вариант Кылышпек). Разобрать эту фамилию стоит с её корней: первая часть восходит к казахскому «қылыш» — «сабля». В тюркской ономастике оружие часто становилось основой имён-пожеланий: сабля символизировала воинскую доблесть, резкость и силу. Вторая часть — «бек» (в фамилии перешло в «пек»), древний тюркский титул, означающий «господин», «владыка», «князь». Со временем «бек» превратился из социального звания в распространённый компонент составных имён (например, Алтынбек, Ербек, Кылышбек).

Чередование б/п на стыке корней — естественный фонетический процесс для тюркских языков: звонкий «б» под влиянием глухого «ш» оглушается, поэтому в русской передаче фамилия закрепилась как Кылышпеков/Кылышпекова. Родители, называя сына Кылышбеком, желали ему вырасти не просто храбрым воином (сабля), но и человеком, обладающим властью и положением (бек). Фамилия фиксирует эту двойную характеристику рода.

Фамилия типична для казахской антропонимической модели: основа — личное имя, суффикс -ов/-ева, указывающий на принадлежность («из рода Кылышбека»). Точное время возникновения фамилии установить сложно: массово фамилии у казахов закреплялись в XIX–XX веках, но конкретная дата требует генеалогического поиска по семейным архивам или метрическим записям.