Фамилия Гейлеман — редкий случай, когда основа и суффикс не славянские, а немецкие. Её носители, скорее всего, потомки выходцев из немецких земель, переселившихся в Россию (особенно в Поволжье, Причерноморье или Прибалтику) в XVIII–XIX веках. Разбираем по частям: корень «Гейль» (Heil) по-немецки значит «здоровье», «спасение», «благополучие», а «ман» (Mann) — «человек». Вместе это сложное слово, которое могло быть прозвищем или фамилией, закрепившейся за предком.

Прямое значение Heilmann — «здоровяк», «счастливчик» или даже «целитель» (от heilen — лечить). Второй вариант: фамилия могла образоваться от названия профессии — Heiler (лекарь, знахарь) с добавлением -mann, указывающего на человека, занимающегося этим делом. Третья версия: топонимическая. В Германии есть несколько мест с названием Heil (например, Хайль в Шлезвиг-Гольштейне), и тогда Гейлеман — это «человек из Хайля». В русском языке фамилия сохранила немецкое написание, но адаптировалась к произношению: ударение, скорее всего, падает на первый слог — Ге́йлеман.

В Российской империи такие фамилии фиксировали в метрических книгах лютеранских приходов и в документах колонистов. Встречается и вариант Гейльман, без соединительной гласной. В советское время носители фамилии часто меняли её на более «русские» формы — Гайманов, Гельманов, — но оригинальный вариант сохранился у потомков, не желавших терять память о происхождении. Сословно это были в основном крестьяне-колонисты, ремесленники или мещане; дворянских корней у фамилии нет.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Гейль, Гейлер, Гейльман — показывает, что Гейлеман стоит особняком: суффикс -еман (-emann) в немецкой ономастике редок, он скорее характерен для восточно-прусского или силезского диалекта, где -mann часто редуцировалось до -man. Поэтому географически предки могли происходить из Силезии или Померании. Сегодня фамилия встречается в России, Германии, США и Израиле, но везде — единичными семьями, что подтверждает её узколокальное происхождение.