Фамилия Биляров образована от тюркского имени Биляр, что даёт почти прозрачную этимологию. Имя Биляр — это краткая форма от более полных имён с компонентом «биль» (знающий, ведающий) или, что вероятнее, от тюркского «биля» — «знай, ведай». В ономастике известна модель, когда повелительная форма глагола становилась личным именем, например, Билял (от «знай»), что подтверждает подобное происхождение.

Суффикс -ов указывает на русскую адаптацию: фамилию дали по отцу, которого звали Биляр. В среде крещёных татар, башкир и других тюркских народов Поволжья такие фамилии на -ов стали нормой после XVI–XVII веков, когда началась массовая христианизация и фиксация в метрических книгах. Географически Биляровы чаще всего встречаются в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области — именно там имя Биляр было распространённым до начала XX века.

Стоит различать фамилию Биляров и фамилию Беляров, которая иногда возникает из-за аканья в русских говорах. Биляров — это именно тюркский корень, а не искажение от «белый» (Беляев). Если предок нёс фамилию Биляров, почти наверняка он был из среды волжских татар или башкир, а само имя могло быть дано ребёнку как пожелание ума и проницательности.

В словаре тюркских имён есть параллели: например, имя Билял (знающий) и его варианты, что делает версию с глагольной основой наиболее убедительной. Сословно Биляровы могли быть как крестьянами, так и служилыми татарами — в Казанском и Оренбургском краях татарская знать нередко носила фамилии на -ов, но по имени, а не по титулу.