Фамилия Гильмазитдинова — одна из тех, что выдают в своем носителе потомка мусульманского духовного сословия или, как минимум, семьи, где глубоко чтили религиозную традицию. Это женская форма, мужская — Гильмазитдинов. Основа фамилии — сложное арабское имя-композит Гильмазитдин, которое распадается на два корня: «гильм» (знание, наука) и «дин» (вера, религия). В буквальном переводе это означает «знание веры» или «ученый в делах религии». Такие имена были особенно популярны в среде татарского и башкирского духовенства — мулл, мударрисов (преподавателей медресе) и их учеников.

Словообразовательная модель здесь прозрачна и типична для тюркских фамилий, русифицированных через суффикс -ов/-ев и окончание -а. Имя Гильмазитдин (или его краткая форма Гильметдин) послужило основой, к которой добавили патронимический суффикс, указывающий на принадлежность к роду. Таким образом, Гильмазитдиновы — это буквально «дети Гильмазитдина». В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образуются от основ на -а/-я, здесь сработал стандартный механизм адаптации арабо-персидских имен в русской среде.

Географически фамилия прочно привязана к Волго-Уральскому региону: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Встречается она и среди казахских родов, но в меньшей степени — там чаще бытует форма Гильмадинов или Калмаганбетов. Редкость фамилии объясняется тем, что полная форма имени Гильмазитдин — не самая ходовая; в быту чаще использовали стяженные варианты вроде Гильметдин или Гильман. Носитель полного имени, скорее всего, был человеком книжным, возможно, получившим образование в известном медресе, где ценилась точность и полнота арабской лексики.

Спорных версий происхождения здесь практически нет: семантика слишком прозрачна, а арабские корни хорошо изучены. Единственное, что может сбить с толку, — это звуковое сходство с именем Гильмаз (от «гильм» + «аз» — «знающий»), но в фамилии Гильмазитдинова второй компонент «ит» — это арабский изафет (связка), соединяющий «знание» и «веру» в единое понятие. Так что перед нами не просто «знающий», а именно «знающий религию» — титул, который в XIX веке мог закрепиться за целым родом потомственных мулл.