Фамилия Абильханова — женская форма, образованная от мужской фамилии Абильханов по стандартной русской модели: с суффиксом -ов и окончанием -а, указывающим на принадлежность женщине (дочери или жене). Разбираем основу: в её центре — тюркское или арабо-тюркское составное имя Абильхан (встречается также как Абельхан). Первая часть, «Абиль», восходит к арабскому имени Абиль (вариант Хабиль, библейский Авель). В исламской традиции Хабиль — сын пророка Адама, убитый братом Кабилем (Каином); имя несёт оттенок кротости и благочестия. Вторая часть, «хан», — тюркский титул, означающий «правитель, владыка». Складывая части, получаем значение «хан Авель» или «правитель, подобный Авелю».

Словообразовательная модель проста: от имени Абильхан — «сын Абильхана», то есть Абильханов. Такая схема типична для фамилий, возникших в среде тюркоязычных народов, вошедших в состав Российской империи, — прежде всего казахов, а также татар, башкир, ногайцев. Массово эти фамилии фиксировали в конце XIX — начале XX века при переписях и паспортизации.

Географически фамилия Абильханова чаще всего встречается в Казахстане, особенно в западных и южных областях, а также среди казахской диаспоры в России (Оренбургская, Астраханская области). У татар она редка. Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Абильха́нова, хотя в устной речи возможны варианты. В казахском языке имя может писаться как Әбілхан, а фамилия — Әбілханова. В русской передаче начальное «Ә» часто заменяют на «А», поэтому возможны варианты Абельханова, Абилханова — все они восходят к одному корню.

Сословную принадлежность носителей фамилии не зафиксировали в общих справочниках: это могли быть и потомки степной аристократии (ханские роды), и простые скотоводы, получившие имя в честь уважаемого предка. Сведений о дворянских гербах или внесении в родословные книги Российской империи по этой фамилии нет.