Фамилия Азильханова — женская форма фамилии Азильханов, и её происхождение уводит нас в пласт тюркских именных традиций, адаптированных русским языком. В основе лежит мужское имя Азильхан, составное и значимое: первая часть «Азиль» восходит к арабскому «азиль» — «благородный», «достойный», «вечный» (в некоторых диалектах также «чистый»), вторая часть «хан» — тюркский титул правителя или военачальника. Таким образом, имя Азильхан означает «благородный хан» или «вечный правитель» — пожелание высокого статуса, которое родители вкладывали в сына.

Словообразовательная модель фамилии проста и показательна. К основе Азильхан добавлен русский патронимический суффикс -ов, который образует фамилии по отцу (чьих? — Азильхановых). Окончание -а указывает на женский род носительницы. Такая схема типична для русификации тюркских имён в XIX–XX веках: представители мусульманских народов Российской империи (татары, башкиры, кумыки, азербайджанцы) получали фамилии по отцу с русским суффиксом, и Азильханова — один из таких примеров.

Географически фамилия наиболее вероятна среди татар, башкир или народов Кавказа. Встречается она редко: по открытым данным, в России насчитывается не более нескольких сотен носительниц. Встречаются варианты написания — Азильханов, Азилханов, а также Азильхан (без суффикса, характерный для тюркских языков без русификации). Интересно, что в отличие от более частых русских фамилий на -ов, у Азильхановой нет связи с ремеслом или прозвищем — её корни исключительно в именной традиции, где личное имя, отражавшее социальный статус или пожелание, превратилось в наследственную фамилию после добровольной русификации или административного учёта.