Фамилия Пилбуев — редкая и непрозрачная на первый взгляд. Чтобы понять её происхождение, нужно отбросить привычные русские модели и присмотреться к географическому и этническому фону. Основа фамилии — Пилбуй — скорее всего, не славянская, а тюркская или монгольская. На это указывает и характерное для бурятских, калмыцких и некоторых сибирских фамилий окончание -ев, которое в русской передаче заменило местные патронимические суффиксы.

Скорее всего, в основе лежит составное имя или прозвище. Первая часть «Пил» может восходить к тюркскому «бил» (знать, ведать) или к монгольскому «билгүүн» (мудрый, знающий). Вторая часть «буй» — более прозрачна: в тюркских языках «буй» означает «рост», «стан», а в переносном смысле — «стать», «осанка». Таким образом, Пилбуй могло означать «знающий свой рост» или, что правдоподобнее, «обладающий знатной статью» — прозвище статного, видного человека, возможно, воина или старейшины.

Версия с чисто русским корнем маловероятна. В русских говорах нет слова «пилбуй», а попытки вывести фамилию от глагола «пить» и корня «буй» (буйный) дают натянутую и семантически нелепую конструкцию. Поэтому основная гипотеза — тюрко-монгольская, с привязкой к регионам Бурятии, Калмыкии или юга Сибири, где такие сложные имена были обычны до массовой христианизации.

Суффикс -ев указывает на патроним: Пилбуев — сын Пилбуя. Фамилия могла оформиться в XIX — начале XX века, когда кочевое и полукочевое население получало фамилии по имени отца. Сословно предки Пилбуевых, скорее всего, относились к казачьему или крестьянскому сословию, возможно — к бурятским или тунгусским родам, перешедшим к оседлости. Сведений о дворянском происхождении или массовой известности фамилии нет, что подтверждает её локальный, родовой характер.