Фамилия Денильханов — редкий пример, где за русским суффиксом -ов стоит сложная тюркская основа, собранная из двух корней. Если разобрать её по косточкам, получается имя Денильхан, где первая часть восходит к арабскому «дин» (вера, религия), а вторая — к тюркскому «хан» (правитель, владыка). Буквально: «владыка веры» или «хан религии». Имя это составное, типичное для мусульманских народов Кавказа и Поволжья, где было принято соединять духовное понятие с титулом, чтобы подчеркнуть благочестие и достоинство носителя.

Фамилию образовали по обычной русской модели: к имени отца (Денильхан) прибавили патронимический суффикс -ов, означающий «сын» или «потомок». То есть Денильханов — буквально «сын Денильхана». Такая схема закрепилась в XIX — начале XX века, когда у горских народов, татар и башкир начали массово оформлять фамилии по русскому образцу, часто просто приписывая окончание к отцовскому имени.

Географически фамилия тяготеет к Северному Кавказу, особенно к Чечне и Ингушетии, где имя Денильхан (или его варианты) встречается у вайнахских народов. Встречаются носители и среди кумыков, и у народов Дагестана. Поскольку основа имени арабо-тюркская, а не исконно русская, фамилия почти не встречается в центральных областях России — это маркер родовых корней с Кавказа или из Поволжья.

С точки зрения словообразования здесь интересен не суффикс (самый распространённый в русских фамилиях), а способ сложения корней. В отличие от фамилий вроде Денисов или Денисов, где основа — простое христианское имя, Денильханов стоит в ряду таких же двукоренных фамилий, как Алиханов, Магомедханов, Султанханов. Общая модель — имя + хан — говорит о том, что предок, вероятно, пользовался уважением в общине, либо это было данью традиции давать детям «царственные» имена в надежде на силу и удачу.

Социальный статус первых носителей, скорее всего, был крестьянским или военно-служилым — многие горцы получали фамилии при переписях или после вхождения в состав Российской империи. Дворянских корней у фамилии, по имеющимся данным, нет, но это не отменяет её древности: имя Денильхан могло бытовать в роду задолго до того, как его записали на бумаге.