Фамилия Алимоллаев — один из примеров того, как восточное составное имя перешло в русскую фамильную систему, сохранив свою внутреннюю форму. Её основа — мужское имя Алимолла, которое сложилось из двух арабских корней: «алим» (знающий, учёный, мудрец) и «Алла» (Аллах). В буквальном переводе имя означает «знающий Аллаха» или «мудрый в Боге» — типичная для исламской культуры модель имени-восхваления, где через божественное имя подчёркивается достоинство человека.

Русский суффикс -ев, присоединённый к основе, работает по патронимической модели: Алимоллаев — это «сын Алимоллы» или «потомок Алимоллы». Выбор суффикса -ев, а не -ов, объясняется чисто грамматически: он стоит после мягкого согласного «л», что стандартно для русской адаптации иноязычных основ. Такая модель образования фамилий у тюркских и кавказских народов начала складываться в XIX веке, когда в документах и переписях фиксировали наследственные фамилии по имени отца.

Географически фамилия тяготеет к регионам традиционного проживания тюркских и кавказских народов, где распространены имена с компонентом «Алла»: азербайджанцы, кумыки, татары, народы Дагестана. В этих культурах имя Алимолла встречается нечасто, но устойчиво, что делает фамилию локально узнаваемой.

Особого внимания заслуживает написание. В фамилии сохранилась двойная «л» — она возникла на стыке корней (алим + Алла) и не является опечаткой. Встречается вариант с одной «л» (Алимолаев), но исторически верной считается форма с удвоенной согласной: она точнее передаёт звучание исходного имени и не даёт потерять смысловой связи с божественным именем.