Фамилия Дильжанов — относительно редкая, и её происхождение напрямую связано с тюркским или, точнее, с казахским или татарским мужским именем Дильжан. В основе лежит сложное имя, образованное от персидских корней: «диль» (душа, сердце) и «джан» (душа, жизнь). В тюркских языках это имя часто осмысляется как «душевный», «родной», «любимый» — то есть человек, который дорог, как собственная душа. Такой тип имён был распространён в среде мусульманских народов Поволжья, Приуралья и Центральной Азии.

Суффикс «-ов» указывает на русскую модель образования фамилий, характерную для народов, долгое время живших в составе Российской империи. Дильжанов — это буквально «сын Дильжана» или «потомок Дильжана». Фамилия могла появиться у крещёных татар, у башкир, а также у представителей казахской знати при переходе на оседлый образ жизни и получении паспортов. В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, эта несёт в себе не христианский, а восточный, мусульманский именослов.

Географически фамилия Дильжанов чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, а также среди казахов. Встречаются варианты написания с мягким знаком — Дильянов, но это уже иная, более редкая форма, где могла произойти утрата звука «ж» при адаптации в русской среде. Интересно, что двойное «душевное» значение (диль + джан) делает эту фамилию семантически насыщенной: предок человека с такой фамилией, скорее всего, носил имя, которое буквально переводится как «душа души» или «сердце жизни».

Сословная принадлежность первых Дильжановых не прослеживается по массовым данным, но можно предположить, что это не крестьянская фамилия в классическом русском понимании. Сложное персидское имя, лёгшее в основу, чаще давали детям в семьях с некоторым достатком или образованием, где ценилась книжная, восточная культура. В метрических книгах XIX века такую фамилию могли носить муллы, купцы или зажиточные ремесленники татарских слобод.