Фамилия Диловарова — женская форма, образованная от мужской фамилии Диловаров. Её основа — тюркское или иранское имя или прозвище Диловар, что в переводе с таджикского и некоторых тюркских языков означает «храбрый», «отважный», «смелый» (дил — «сердце», вар — «имеющий», то есть «обладающий сердцем»). Такое имя давали как личное, с пожеланием мужества, или как прозвище, закрепившееся за человеком с соответствующим характером.

Словообразовательная модель проста: к основе Диловар добавлен русский патронимический суффикс -ов, типичный для фамилий, которые формировались у народов, входивших в состав Российской империи. В Средней Азии, особенно среди таджиков и узбеков, в XIX–XX веках при записи в официальные документы к местным именам часто прибавляли русские окончания. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Диловара» или «из рода Диловара».

Географически фамилия Диловаров (и, соответственно, Диловарова) наиболее распространена в Таджикистане, Узбекистане и среди выходцев из этих регионов в России. Встречается она и у других народов, испытавших влияние персидской культуры, — например, у афганских таджиков или иранцев, но там написание может отличаться (Дилвар, Дельвар).

В отличие от многих фамилий, образованных от профессий или внешних признаков, Диловарова — это фамилия-характеристика. Она напрямую говорит о внутреннем качестве предка: смелости, решительности, возможно, воинской доблести. Споров о происхождении корня практически нет — все лингвистические источники сходятся на значении «храбрый», а варианты вроде «имеющий богатое сердце» (дил — сердце, вар — обладатель) лишь усиливают эту трактовку. Фамилия редкая, в старых дворянских родословных книгах не зафиксирована, что указывает на её народное, неаристократическое происхождение.