Родился 25 февраля 1919 года в деревне Неустроевой Ирбитского уезда в семье крестьянина-бедняка. После смерти матери семья переехала на станцию Монетную. Окончил семь классов сельской школы и Свердловский радиотехникум. Учился в аэроклубе.
Во время войны с Финляндией в 1939 году ушел добровольцем на Карельский фронт. Воевал разведчиком лыжного полка. Был контужен. После выздоровления поступил в Руставскую военную авиационную школу пилотов.

В боях с немецко-фашистскими захватчиками участвовал с июля 1942 года на Закавказском, Северо-Кавказском, 4-м Украинском и 2-м Белорусском фронтах.

Гвардии капитан П.К. Бабайлов к сентябрю 1944 года совершил 417 боевых вылетов, провел 75 воздушных боев, лично сбил 27 самолетов противника (2 из них уничтожил тараном) и 4 — в группе, во время штурмовок уничтожил 23 автомобиля и 2 самолета.
14 октября 1944 года при возвращении из разведки района польского городка Ростки-Струдне над передним краем самолет Бабайлова был обстрелян зенитной артиллерией врага. Прямое попадание снарядов вывело из строя мотор, самолет начал падать. Бабайлов выпрыгнул с парашютом, но слишком малой оказалась высота…
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 23 февраля 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом отвагу и геройство гвардии капитану Бабайлову Павлу Константиновичу посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.
Похоронен Герой в польском городке Замбрув, в 60 километрах юго-восточнее Белостока.
Приказом Министра обороны СССР от 5 января 1976 года П.К. Бабайлов навечно зачислен в списки личного состава гвардейского ракетного Феодосийского Краснознаменного ордена Суворова полка РВСН СССР (город Лида, Гродненская область, Белорусская ССР). В связи с расформированием части приказом Министра обороны России от 5 марта 1998 года навечно зачислен в списки личного состава 2-го дивизиона Саратовского ракетного полка (город Татищево Саратовской области).
Награжден орденом Ленина, тремя орденами Красного Знамени, орденами Александра Невского, Отечественной войны 1-й степени, медалями.

Н.М. Макласов "Он спешил в воздух"
" Из воспоминаний механика

Будто вчера это произошло. Так и вижу его, Павла Бабайлова: стоит на гребне капонира высокий, широкоплечий, с лукавой усмешкой на лице. Это было летом 1942 года. Над самым аэродромом уже который час шел напряженный бой. Возвращавшиеся машины даже не заруливали на стоянки, их заправляли чуть в стороне от старта, и они снова шли на взлет. Прямо в капонир упал кусок стабилизатора кем-то протараненного «мессера». Убираю обломки, радуюсь, что не угодили они на крылья или хвост моей красавицы «тройки», и все равно переживаю, что стоит она в такое время без дела. И вдруг, словно из-под земли, на гребне капонира вырос этот богатырь.
— Привет!— весело усмехается он. — Будем знакомы: старший сержант Бабайлов. Расчехляй!
Прежде чем сесть в кабину, снял меховую куртку и набросил мне на плечи.
— Вижу, замерз, браток. А мне и без «самурайки» будет сейчас жарко.
Сидя в кабине, пока прогревался мотор, он увлеченно смотрел в небо, будто уже с земли выбирал цель.
В воздушной кутерьме я, конечно, не мог уследить за «тройкой», потерял ее из вида. Да и не до этого было — помогал убирать с аэродрома разбитые «мессеры» и «вульфы». Кто-то сказал, что одного из них сбила моя «тройка». И вот увидел я ее над головой — врезающейся в хвост вражеского самолета. «Мессер» куцым обрубком упал на краю летного поля, но закачалась, теряя скорость, резко пошла на снижение и «тройка». Она села на «живот». Добрался к ней на стартере, вижу: летчик суетливо осматривает самолет, горестно усмехается:
— Ну и влип же! Думал только лопастью рубануть по хвосту, а в азарте залез по самые уши.
— Ничего, — говорю,— машину восстановим.
Полковой инженер тоже начал успокаивать, сказал, что самолет будет отремонтирован быстро.
— А нельзя ли точно узнать, когда именно? — спросил Бабайлов.
— Да видите же, в каком он состоянии: и лопасти погнуты, и от обоих радиаторов — одно воспоминание. Постараемся как можно быстрей. Во всяком случае не меньше двух-трех суток потребуется.
— А обещали быстро…
Как только инженер ушел, Павел Бабайлов еще раз потрогал руками рули, элероны и криво усмехнулся:
— Трое суток! Да разве можно так? Машина до рассвета должна быть в полной готовности!
До сумерек самолет подняли на домкратах, выпустили «ноги». Летчик помогал техникам снимать винт, поторапливал. В полночь, когда на машине многое уже было сделано, явился механик с прославленной «семерки» — Леня Букеткин. Похвастался, что его самолет уже в порядке, и предупредил моего командира:
— Опытных технарей приведу, но при условии: если вы, товарищ старший сержант, немедленно пойдете спать! Иначе как же полетите завтра с сонными глазами?
Пришлось Бабайлову подчиниться. Еще не начинало светать, а мы ужу прогоняли на полном газу мотор.
— Порядок! — поблагодарил я друзей.
— Не совсем, — возразил Букеткин. — Забыли о главном. — И бросился догонять ремонтников. Вернули их. Они старательно нарисовали на борту две красные звездочки: на память о двух сбитых Бабайловым вражеских самолетах.
Утром мой новый командир опять полетел в бой. А вечером на фюзеляже «тройки» появилась еще одна звезда. И так с каждым днем — новые и новые победы!
…Советская армия наступала стремительно. Весной 1943 года были освобождены Ставрополье, Кубань. К моменту приземления на одном из прифронтовых аэродромов на «тройке» уже красовалось 19 звездочек. Девятнадцатая победа — тоже протараненный враг. Но «рубанул» его Павел Бабайлов так, что не пришлось даже менять винт на машине.
Летчик меня всегда торопил, и я его понимал. Училище он окончил еще в 1941 году и за отличный летный «почерк» был оставлен там в качестве инструктора. Добился направления в действующую часть лишь в июле 1942 года.
Гитлеровцы отступали так, что иногда нам приходилось обживать по два новых аэродрома за день. В отдельные дни Павел Бабайлов совершал до 9–10 боевых вылетов. Но даже и этого ему казалось мало. Он спешил в воздух, не хотел лишнее время находиться на земле.
Осенью 1943 года в воздушном бою над Керченским полуостровом он был ранен, но вернулся на аэродром, хорошо посадил машину, зарулил ее на стоянку, а вот выйти из кабины уже не мог.
— Товарищ лейтенант! Что с вами? — испугался я, взглянув на бледное лицо летчика.
— Не кричи! — предупредил он. — А то могут за мелкую царапину в госпиталь отправить.
Но «царапина» оказалась серьезной. Единственное, чему был рад Бабайлов, — ему удалось добиться отправки не в тыловой госпиталь, а в расположенный рядом с аэродромом санбат. Там пробыл меньше двух недель. Туда я несколько раз приносил ему письма. Все они были с Урала. Очень любил он читать их товарищам вслух, подробно делился своими воспоминаниями о детстве, проведенном в родном краю.
Вскоре после того как Бабайлов выписался из санбата, часть получила приказ перебазироваться в Крым. Там уже была освобождена от врага неширокая полоска Керченского полуострова. Но радость тут же померкла: фашисты потопили маленькое суденышко, на котором добирался к крымской земле наш «технический авангард». Вылет был отложен. Помню, как это встревожило Бабайлова.
— Да, без вашего брата действовать не сможем, — вздохнул он и тут же спросил стоявших возле командного пункта механиков:
— А согласных летать в фюзеляжах не найдется?
Охотники, конечно, нашлись, но риск был такой, что не сразу на него мог дать разрешение командир полка. Мне тоже пришлось в тот раз летать вместе со своим командиром. Это был единственный случай, когда он, ведя эскадрилью «лавочкиных» и встретив «мессеров», не принял боя. Зато из первого же вылета с крымской земли вернулся уже с двадцатой победой.
Всего Павел Константинович Бабайлов совершил 417 вылетов и сбил 28 вражеских машин. Успешным был и его последний боевой вылет 14 октября 1944 года на 2-м Белорусском фронте. Но при возвращении его самолет попал в зону зенитного огня противника и загорелся. Отважный летчик погиб..."