Фамилия Дивдевилова — редкая и сложная для разбора, но при внимательном взгляде её основа раскрывается неожиданно прозрачно. В ней явно угадываются два корня: «див» и «дев». Первый восходит к древнерусскому «диво» — чудо, нечто удивительное. Второй — к слову «дева» (девушка, незамужняя женщина). Вместе они складываются в прозвище «Дивдева» — «чудо-дева», «удивительная девушка». Это могло быть и личным именем, и комплиментарным прозвищем, которое давали красивой или необычной женщине.

Словообразовательная модель здесь не самая частая. Суффикс -ов- (в мужском варианте Дивдевилов) указывает на принадлежность: сын или потомок человека по прозвищу Дивдева. Женское окончание -а в самой фамилии — это уже форма, закрепившаяся за носительницей женского пола (Дивдевилова). В русской ономастике фамилии на -ов/-ев чаще всего образовывались от мужских прозвищ или имён, но если прозвище было женского рода (как в данном случае), оно могло перейти в фамилию без изменения основы. Такое встречается, но реже: например, фамилии Бабушкин, Девкин, Солдатова.

Географически фамилия почти не встречается в современных базах данных. По косвенным данным, единичные носители зафиксированы на юге России и в Поволжье — в зоне, где сохранялись архаичные прозвища и диалектные формы. Скорее всего, фамилия возникла не в дворянской среде, а среди крестьян или посадских людей, где прозвища давали по внешности, характеру или случаю.

Есть и вторая, менее правдоподобная версия: что «Дивдева» — это искажённое татарское или тюркское имя (например, от «див» — в значении «демон» или «божество»). Но для такой гипотезы нет ни подтверждений, ни устойчивых параллелей. Первая версия — с «диво» и «дева» — и лингвистически, и семантически проще и естественнее для русского языка.