Фамилия Сайбудинов образована по самой распространённой в русском языке модели — от мужского личного имени с помощью суффикса -ов, который указывает на принадлежность: «чей?» — сын Сайбудина. Основа здесь — арабское составное имя Сайбуддин (встречаются варианты написания Сайбутдин, Сайфутдин). Оно распадается на две части: «сайф» (меч) и «дин» (вера, религия). В буквальном переводе — «меч веры», «меч религии». Это типичное теофорное имя, которое давали в мусульманских семьях, подчёркивая религиозный смысл: человек как защитник или орудие ислама.

География фамилии довольно прозрачна. Сайбудиновы — это почти всегда потомки татар, башкир или представителей народов Северного Кавказа (кумыков, ногайцев, чеченцев), у которых имя Сайбуддин было в ходу. В русских документах фамилия закрепилась в XIX — начале XX века, когда у мусульманских народов империи начался массовый переход от патронимической системы (имя отца + окончание) к наследственным фамилиям. Приставка -ов окончательно закрепила фамилию как русскую по форме, хотя корни остаются тюрко-арабскими.

Стоит обратить внимание на редкую для русских фамилий начальную часть «Сай-». Она встречается в основном в татарских и башкирских фамилиях, образованных от имён с компонентом «сайф» (Сайфуллин, Сайфиев, Сайфутдинов). В случае Сайбудинова произошла редукция: «Сайфутдин» через упрощение звучания перешёл в «Сайбуддин», а затем и в «Сайбудин». Такие фонетические изменения — обычное дело при записи имени чиновниками, не знакомыми с арабской фонетикой. Поэтому нередко в одной семье в метрических книгах можно встретить разные варианты: Сайбутдинов, Сайфутдинов, Сайбудинов — всё это однокоренные формы одного исходного имени.

Сословно Сайбудиновы не привязаны к одному кругу. Среди носителей фамилии встречались и крестьяне, и купцы, и муллы. Имя «меч веры» чаще давали в среде духовенства или в семьях, желавших подчеркнуть благочестие, но со временем оно стало обычным и потеряло строгую сословную окраску. Сегодня фамилия остаётся сравнительно редкой, компактно бытуя в Татарстане, Башкортостане, а также в Чечне и Дагестане.