Фамилия Гильванов — редкий пример того, как восточное имя, пройдя через русскую языковую среду, изменило звучание и закрепилось в документах. В её основе лежит арабское имя Гильман (غِلْمَان), которое переводится как «мальчики», «юноши», а в более широком смысле — «служители рая» или «работники, рабы». В исламской традиции гильманы — это вечные отроки, прислуживающие обитателям рая, поэтому имя несло религиозный и поэтический оттенок, а не социальный статус. В русском обиходе конечное «-ан» или «-ан-ов» появилось из-за адаптации тюркского произношения: в татарском, башкирском или казахском языках имя Гильман могло звучать с носовым призвуком, который на письме передали как «Гильван». Суффикс «-ов» — стандартный русский патронимический показатель, указывающий на принадлежность («сын Гильвана»). Таким образом, фамилия Гильванов означает «потомок того, кого звали Гильман».

Интересна и альтернативная, менее вероятная версия. В некоторых тюркских языках «гильван» (например, в диалектах башкирского) может означать «дикий, необузданный» или относиться к названию растения. Однако подавляющее большинство носителей фамилии — выходцы из татарской, башкирской и кавказской среды, где имя Гильман было весьма распространено. Поэтому связь с личным именем остаётся основной.

Фамилия не имеет отношения к дворянским родам — она типично крестьянская или мещанская, возникшая в среде мусульманских народов, перешедших на русскую модель фамилий в XIX — начале XX века. Географически Гильвановы чаще всего встречаются в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области и у сибирских татар. Встречаются также варианты написания: Гильманов, Гильфанов, Гильванов — это следы разного произношения одного и того же имени в разных диалектах.