Фамилия Гиляшев — редкий пример, где за привычным русским суффиксом -ев скрывается нерусская, тюркская основа. Вопреки интуиции, корень здесь не «гиляш» (такого слова в русском языке нет), а мужское личное имя Гиляш. Это имя, в свою очередь, — одна из народных форм арабского имени Халиль, которое означает «верный друг» или «близкий человек». В тюркской среде, особенно у татар и башкир, звук «х» часто смягчался или заменялся на «г» или «к», поэтому Халиль превращался в Галиля, а затем и в Гиляша.

Модель образования фамилии типична для русской ономастики, адаптировавшей инородные имена: к основе Гиляш прибавили патронимический суффикс -ев (вариант -ов после шипящих), то есть Гиляшев буквально означает «сын Гиляша». Такая схема массово закреплялась за крещёными татарами, мишарями и другими тюркскими народами Поволжья в XVIII–XIX веках, когда им давали фамилии по отцу. Поэтому географически фамилия Гиляшев тяготеет к Татарстану, Башкортостану, Оренбургской и Ульяновской областям.

Встречается и более редкая версия, связывающая фамилию с прозвищем. В диалектах русского севера словом «гиля» могли называть непоседливого, вертлявого человека (от глагола «гилять» — шататься). Но эта версия слабая: суффикс -ев в таком случае образовал бы фамилию Гиляев, а не Гиляшев. Форма с -ш- однозначно указывает на тюркское имя, а не на русское прозвище.

Стоит обратить внимание на ударение. В большинстве говоров фамилию произносят с ударением на второй слог — Гиля́шев, что соответствует ударению в исходном имени Гиля́ш. Однако в русской среде нередко смещают ударение на первый слог по аналогии с фамилиями на -яшев, что не меняет её смысла, но может указывать на степень обрусения семьи.