Фамилия Нурбакилов — тюркская по происхождению, и её разбор лучше начать с географии. Она характерна для народов, говорящих на кыпчакских языках: башкир, татар, ногайцев, отчасти казахов. Встречается и у некоторых кавказских народов, испытавших тюркское влияние, например у кумыков. Это сразу же указывает на её вероятный путь в русскую культуру: фамилии на -ов у тюркских народов массово появились в XIX–XX веках, когда их начали записывать по русскому образцу для документов.

Основа фамилии — составное имя Нурбакил. Первая часть, «нур», с арабского — «свет», «сияние». Это очень частый компонент в мусульманских именах (Нурлан, Нурислам, Нургали). Вторая часть, «бакил», — искажённое или диалектное произношение арабского имени Баки (или Бакир). «Баки» означает «вечный», «остающийся», это один из эпитетов Аллаха в исламе. Таким образом, Нурбакил — это «свет вечности» или «сияющий вечный», имя с глубоким религиозным подтекстом, которое родители могли дать сыну как пожелание долгой и светлой жизни.

Суффикс -ов — это русский патронимический показатель, который прикрепили к основе при оформлении фамилии в официальных записях. В оригинале, в тюркской среде, человека звали просто Нурбакил, а его сына — Нурбакил улы (сын Нурбакила). При переходе в русскую систему «улы» заменили на -ов, и получилась фамилия, означающая буквально «принадлежащий Нурбакилу», то есть его потомок.

Интересная деталь: написание фамилии может варьироваться. Встречается вариант Нурбакиров, где вторая часть восходит к более точному арабскому «Бакир» (с буквой «р» на конце). Бакир — тоже распространённое имя, означающее «ранний», «молодой», но в данном случае оба варианта (Нурбакилов и Нурбакиров) — это, скорее всего, результат разного произношения одной и той же основы в разных диалектах или ошибок писарей. Версия с «л» (Нурбакил) встречается реже, но именно она указывает на конкретный региональный говор, где конечный «р» перешёл в «л».

Сословно предки Нурбакиловых с высокой вероятностью были крестьянами или сельскими жителями. Фамилии на -ов у тюркских народов закрепились в основном у оседлого населения, а не у кочевой знати, которая дольше сохраняла родовые имена без суффиксов. Род занятий мог быть любым: скотоводство, земледелие, ремесло. Сама фамилия не содержит указания на профессию — она чисто именная, от личного имени основателя рода.