Фамилия Гильмиярова — редкий случай, когда мы с высокой точностью можем назвать не только корень, но и конкретный тюрко-персидский источник, из которого фамилия вышла. Её основа — мужское имя Гильмияр, сложенное из двух частей: персидского «гильм» (знание, наука) и тюркского «яр» (друг, любимый, сподвижник). В буквальном переводе Гильмияр означает «друг науки» или «сподвижник знания». Это имя — яркий след исламской образованности в Поволжье и Приуралье, где имена с корнем «гильм» давали в семьях, ценивших учёность, мулл и учителей.

Фамилия образована по простой и распространённой модели: к имени Гильмияр добавили русский патронимический суффикс -ов, а затем — типичный для женских форм окончание -а. То есть Гильмиярова — это буквально «дочь (или жена) Гильмияра». Мужской вариант — Гильмияров. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия складывалась уже в русскоязычной среде делопроизводства, когда башкирские, татарские имена адаптировали под привычную форму русских фамилий.

Географически фамилия плотно привязана к Башкортостану и Оренбургской области, встречается также у татар и мишарей. Среди носителей много сельских жителей, что косвенно подтверждает: предки Гильмияровых были не столичными учёными, а, скорее, людьми из деревенской среды, где имя Гильмияр давали в честь местного муллы или грамотея. В отличие от фамилий на -ин или -ский, эта форма не даёт сословной подсказки: её носили и крестьяне, и духовенство, и мещане.

Написание с «и» после «Г» — единственно верное для русского языка, хотя в башкирском варианте имя может звучать как Гилмияр. Путаница с «е» (Гельмияров) встречается, но редко и считается искажением. В целом фамилия не имеет спорных версий: корень ясен, ареал узок, а значение — одно из самых «интеллектуальных» среди тюркских фамилий.