Фамилия Вайдилаев — один из тех случаев, когда этимология лежит на поверхности, но требует лингвистической оговорки. В её основе почти наверняка лежит личное имя или прозвище Вайдилай, которое, в свою очередь, восходит к тюркскому корню «вай» (или «бай») — «богатый», «господин», «хозяин». Вторая часть «-дилай» может быть вариантом тюркского «дил» (язык, речь) или «дила» (от глагола «говорить»). Таким образом, Вайдилай могло означать «богатый речью», «красноречивый господин» или, в более прозаичном варианте, «богатый говорун». Суффикс -ев указывает на стандартную русскую модель образования фамилий: «чей?» — Вайдилаев, то есть сын или потомок Вайдилая.

Словообразовательная модель здесь типична для фамилий, возникших в среде, где тюркские имена адаптировались под русскую патронимическую систему. Суффикс -ев (а не -ов) закрепился из-за мягкого окончания основы на -й. Это говорит о том, что фамилия оформилась в русскоязычной среде, вероятно, в XVI–XVII веках, когда активно шёл процесс «обрусения» служилых татар, башкир или представителей других тюркских народов. В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образовывались от основ на -а/-я, здесь мы видим классическую «сыновью» модель с суффиксом принадлежности.

Географически фамилия Вайдилаев редкая и не имеет широкого ареала. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Южном Урале — в зоне исторического расселения башкир, татар и мишарей. Это косвенно подтверждает версию о тюркском происхождении: именно в этих регионах фамилии с основой на «бай/вай» особенно часты (ср. Байдилаев, Байгулов, Валиев). Интересно, что написание через «В» вместо «Б» — не ошибка, а возможный диалектный или фонетический вариант: в некоторых тюркских говорах начальный «б» оглушается до «в» (особенно в позиции перед гласным).

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что Вайдилаев — не единственный вариант. Параллельно бытует форма Байдилаев, которая считается более «исходной» с точки зрения тюркской лексики (бай — «богач»). Однако фамилия Вайдилаев не является её искажением: она могла возникнуть самостоятельно в другой диалектной среде или быть зафиксированной писарями на слух. Социальный контекст предков, скорее всего, связан с сословием «служилых инородцев» или государственных крестьян — тюркское имя Вайдилай вряд ли могло принадлежать крепостному, так как у русских помещиков не было традиции давать крестьянам тюркские имена с компонентом «бай/вай».