Фамилия Абильмагжанова — один из тех случаев, когда сложное арабо-тюркское имя получило русское «паспортное» оформление. Её основа — мужское имя Абильмагжан. К нему добавили типичный для славянской ономастики суффикс -ов и женское окончание -а. Так фамилия стала обозначать принадлежность: «дочь или жена Абильмагжана». Без этого суффикса она осталась бы прямым именем, но именно окончание -ова превратило её в наследственную.

Имя Абильмагжан — составное. Первая часть, «Абиль», в тюркских языках восходит к арабскому «Абу» (отец) или «Абд» (раб, слуга), но при произношении часто сливается со следующим словом. Вторая часть, «магжан», — это вариант имени Магжан (Макжан). На казахском и татарском «маг» означает святой, а «жан» — душа. Вместе это даёт значение «святая душа» или «благородная душа». Всё имя можно истолковать как «отец святой души» или «раб благородной души», хотя в быту такие имена давали с пожеланием ребёнку быть чистым и духовно сильным.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Казахстану и соседним регионам России — Оренбургской, Астраханской областям, Татарстану. В русских переписях и метрических книгах она встречается редко, что говорит о её локальном характере. Суффикс -ов здесь не «русский» по происхождению носителей: его добавили при записи в официальные документы в XIX — начале XX века, когда казахские и татарские имена адаптировали к имперской системе фамилий. Предки носительницы этой фамилии, скорее всего, были из среды степных скотоводов или сельских жителей. В казахской традиции имена с компонентом «жан» давали часто, но фамилии на -ов получали в основном те, кто вступал в контакт с русской администрацией — при получении паспорта или записи в ревизские сказки.

Встречается вариант написания через «е» — Абельмагжанова. Это результат упрощения при записи на слух, но исходная форма с «и» сохраняет арабское влияние. Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Абильманов, Магжанов, Абильмажинов), то Абильмагжанова выделяется именно двойной основой: редкое сочетание «Абиль» и «Магжан» встречается нечасто, что делает фамилию отличным маркером конкретного рода.