Фамилия Гильмендинова — редкий пример фамилии, в которой восточные корни сплелись с русской словообразовательной моделью, причём с довольно нестандартным суффиксом. Начнём с конца: суффикс «-ов» указывает на принадлежность («чей?»), то есть фамилия образована от имени или прозвища отца. Основа «Гильмендин» — вот где главная загадка.

Скорее всего, в основе лежит тюркское или арабо-персидское имя «Гильменди» (варианты: Гильмендей, Гильмандей). Первая часть «Гильм» (или «Гильман») восходит к арабскому «ильм» — «знание», «наука». Вторая часть «-ди» в тюркских языках может означать «сказал», «дал» или быть частью сложного имени, например, «Гильманди» — «дающий знание». Возможно, имя восходит к прозвищу человека, известного учёностью или мудростью, либо к религиозному деятелю (мулле, учителю).

Однако форма «Гильмендинова» с суффиксом «-ин» внутри основы (Гильменд-ин-ов) необычна. Это может быть результатом адаптации: исходное имя «Гильмендя» дало бы фамилию «Гильмендин», а от неё, по аналогии с другими фамилиями, образовали «Гильмендинов». Либо, что правдоподобнее, фамилия — поздняя, записанная на русский манер от имени «Гильмендин» (например, татарского или башкирского происхождения, где суффикс «-дин» — «религия», «вера»). В таком случае «Гильмендин» могло означать «знающий веру» или «обладатель знания веры».

Географически фамилия тяготеет к регионам с татарским или башкирским населением — Поволжье, Урал, Западная Сибирь. Встречается также у казахов и других тюркских народов, но в русской записи. Сословно предки, скорее всего, были из крестьян или мещан, но высока вероятность, что родоначальник был муллой или учителем при медресе — имя «Гильменди» часто давали в среде духовенства.

Коротко: фамилия означает «потомок Гильменди (или Гильмендина)», а само имя — «дающий знание» или «обладающий верой». Это редкий случай, когда русский суффикс «-ов» прикрепили к уже адаптированному тюркскому имени с внутренним суффиксом «-ин», что делает фамилию уникальной по структуре.