Kılıçbay, kılıç ve bay sözcüklerinden oluşan bir erkek adıdır. Kılıç, Osmanlıca üzerinden Ana Türkçe *kïlï̄č sözcüğüne dayanır; Eski Uygurcada qïlïč, Azericede qılınc, Kazakçada qılıš, Yakutçada kïlïs biçimleriyle yaşar. Ağzı keskin, ucu sivri, kınında taşınan çelik silahın adıdır ve Vikisözlük'te erkek adı olarak da kayıtlıdır. Bay, Ana Türkçe *bāy (zengin, soylu) sözcüğünden gelir. TDK adı kılıç gibi keskin kişi diye açıklar.
Kılıç öğesi benzer isimler arasındaki Kılıçal ve Kılıçer'de de yer alır; Karabay ise aynı bay öğesiyle biter. Kılıçbay üç hecede okunur (Kı-lıç-bay); ç ile b yan yana geldiği için ç'nin belirgin söylenmesi gerekir. Bütünüyle kalın ünlülü olduğundan ekler a'lı gelir: Kılıçbay'a, Kılıçbay'ın.