Фамилия Адильшаев образована от составного тюркского имени Адильшах (вариант — Адильша). Первая часть — арабское «адиль» (справедливый, правосудный), вторая — персидское «шах» (владыка, царь). В сумме имя означает «справедливый владыка» или «царь справедливости». Такие имена-титулы в прошлом давали не столько в честь реальных монархов, сколько как пожелание благородного и честного нрава.

Модель образования фамилии — русский патронимический суффикс -ев, присоединённый к основе Адильшай. В тюркских языках имя Адильша при переходе в русскую бытовую речь могло получить звук «й» на конце (Адильшай) по аналогии с другими именами на -ай (например, Ахматай, Исматай). Затем по стандартной схеме: основа + ев = фамилия, отвечающая на вопрос «чей?» — то есть «сын Адильшая».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы, принявшие ислам: Татарстан, Башкортостан, Оренбуржье, а также среди казахских и ногайских родов. Встречаемость низкая — это редкая фамилия, что говорит о сравнительно небольшом числе родоначальников или узком ареале её возникновения.

Интересная деталь: в отличие от более частых фамилий на -ов, где суффикс -ев указывает на мягкую или шипящую основу, здесь он появился из-за конечного «й» в исходном имени. Если бы имя осталось в форме Адильша (без йотации), фамилия звучала бы как Адильшин — по аналогии с Габдуллин, Салимшин. Но носители выбрали или закрепили вариант с «й», что встречается у тюркских имён, адаптированных к русской речи в XIX — начале XX века.

Сословная принадлежность предков — скорее всего, крестьяне или сельские жители из числа татар-мусульман, реже — мелкие торговцы. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилия почти не попадается, что подтверждает её позднее оформление — уже после отмены крепостного права, когда у татар массово закреплялись родовые прозвания.