Фамилия Гилмутдинова — яркий пример того, как русская письменность закрепила имя, пришедшее из тюрко-мусульманской традиции. Она образована от мужского имени Гилмутдин, которое восходит к арабскому «Гильмутдин» (или «Гильметдин»). В основе лежат два корня: «ильм» (знание, наука) и «дин» (вера, религия). Всё вместе переводится как «знание веры» или «учёный в делах религии». Это так называемое теофорное имя, то есть содержащее указание на Бога или религиозное понятие, — такие имена давали с пожеланием, чтобы ребёнок вырос благочестивым и образованным в вопросах ислама.

С точки зрения словообразования фамилия Гилмутдинова — классическая русская патронимическая форма. Суффикс -ов (в женском роде -ова) присоединили к основе Гилмутдин, чтобы указать на принадлежность: «дочь Гилмутдина». Мужской вариант, соответственно, Гилмутдинов. Такая модель (имя + русский суффикс) типична для фамилий татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья, которые в XIX — начале XX века массово получали фамилии по отцу при переписях и паспортизации.

Географически фамилия распространена прежде всего в Татарстане, Башкортостане и соседних регионах — Оренбургской, Челябинской областях. Встречается она и среди казанских татар, и среди башкир, и у мишарей. Различий в написании немного: в старых документах можно увидеть варианты Гильмутдинова или Гилметдинова, но современная орфография закрепила форму через «у» во втором слоге.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, образованных от мирских имён или прозвищ, Гилмутдинова напрямую отсылает к религиозному сану. Её носительница — потомок человека, которого, вероятно, звали в честь учёного-богослова. В крестьянской среде такие «книжные» имена встречались реже, чем в среде мулл и торговцев, поэтому предки современных Гилмутдиновых могли быть связаны с исламским образованием или духовным сословием, хотя точных сословных границ эта фамилия не знает.