Фамилия Денильханова — редкий пример сложения, в котором соединились две разные языковые традиции. Её основа — мужское имя Денильхан, а оно, в свою очередь, состоит из двух частей. Первая — Дениль — это местная, скорее всего, кумыкская или ногайская форма арабского имени Даниял (Даниил). Вторая часть — хан — тюркский титул, который в именах часто не указывал на реальную власть, а служил пожеланием величия или почётным компонентом. Таким образом, Денильхан можно перевести как «хан Даниял» или «великий, как Даниил».

Суффикс -ов- типичен для русской модели образования фамилий, а окончание -а указывает на женскую форму. В среде, где фамилия возникла (северный Кавказ, кумыкские или ногайские аулы), фамилии на -ов/-ев активно закреплялись в XIX — начале XX века при документальном оформлении. Мужской вариант — Денильханов. Фамилия не метрическая (не от отца по имени Денил), а именно от полного двусоставного имени, что говорит о статусе: такие имена давали не в каждой семье, чаще в среде зажиточных узденей или старшин.

Географически фамилия привязана к Дагестану и Чечне, встречается в сёлах Хасавюртовского района. Встречаемость очень низкая — даже в региональных списках она попадается редко, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: все носители, скорее всего, восходят к одному предку по мужской линии.

С точки зрения словообразования интересно, что русский суффикс присоединился не к чистому корню, а к целому составному имени. Это говорит о том, что фамилию давали не по прозвищу, а по официальному имени, которое уже воспринималось как нераздельное целое. В этом Денильхановы схожи с фамилиями вроде Магомедханов или Абдулханов, где второй компонент — хан — встречается часто, а первый варьируется.