Фамилия Гилиждинова, при всей своей редкости, строится по хорошо узнаваемой русской модели. Притяжательный суффикс -ов (в женском роде -ова) указывает на то, что в основе лежит имя или прозвище мужского предка — Гилиждин. Сама основа не имеет очевидных параллелей ни в славянских языках, ни в распространённых заимствованиях, что заставляет искать её происхождение в тюркских или иранских корнях.

С большой долей вероятности, исходная форма фамилии звучала как Гилиждинов. Если отбросить фамильный суффикс, остаётся слово «гилиждин». В нём угадывается арабский или персидский корень «гили» (глина, земля) и суффикс принадлежности «-ждин». В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, такие конструкции часто обозначали человека по месту жительства или по роду занятий. «Гилиждин» могло означать «земляной», «глинистый» или быть прозвищем гончара, землекопа либо человека, жившего в местности с характерной глинистой почвой.

Другая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с арабским именем Гали (высокий, великий) через диалектные искажения. В таком случае «Гилиждин» — это сложная форма, образованная от имени Гили (Гали) и компонента «-ждин», который мог быть вариантом слова «джин» (дух) или уменьшительным аффиксом. Однако эта гипотеза слабее, так как не объясняет устойчивый согласный «ж» в середине слова.

Фамилия явно недворянская и не относится к числу ранних русских фамилий XVI века. Скорее всего, она оформилась в среде крестьян или мещан в XVIII–XIX веках на территориях, где русское население контактировало с тюркским — в Поволжье, Приуралье или на юге России. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном характере: возможно, все носители происходят из одного села или от одного общего предка, носившего прозвище Гилиждин.

Интересно, что у фамилии нет однокоренных «соседей» вроде Гилин или Гилижников, что делает её изолированной в словообразовательном гнезде. Это дополнительный аргумент в пользу того, что основа — не русское слово, а заимствованное прозвище, которое не дало производных. Таким образом, Гилиждинова — редкий пример фамилии, где за русским окончанием скрывается тюркское или иранское прозвище, связанное с землёй или глиной.