Фамилия Гиляжева — женская форма фамилии Гиляжев, и её происхождение напрямую связано с мужской основой. В русской традиции такие фамилии образовывались прибавлением окончания -а, и никакой дополнительной смысловой нагрузки это не несёт: просто указание на то, что носительница — женщина. Поэтому разбирать нужно мужской вариант — Гиляжев.

Основа фамилии — «Гиляж». Это, скорее всего, вариант личного имени или прозвища. Самая вероятная версия — связь с тюркским именем Гиляж (или Галиаж), которое восходит к арабскому «Гали» (высокий, великий) с добавлением тюркского аффикса. Такие имена были распространены в среде татар, башкир и других народов Поволжья и Урала, где ислам и тюркские языки переплелись с русской культурой.

Менее распространённая, но возможная версия — происхождение от прозвища, связанного с диалектным словом. В некоторых говорах «гиля» или «гиляка» могло означать нечто шаткое, неустойчивое, либо относиться к человеку с определённой походкой. Однако для фамилии с суффиксом -ев, который чаще крепится к именам, а не к нарицательным словам, версия с личным именем выглядит убедительнее.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Гиляжев — сын Гиляжа. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от имён, оканчивающихся на мягкий согласный или -й. В данном случае основа «Гиляж» даёт именно такой суффикс, а не -ов.

Географически фамилия Гиляжев/Гиляжева наиболее характерна для Татарстана, Башкортостана и соседних областей, где исторически жили тюркские народы, активно контактировавшие с русскими. Встречается она нечасто, что говорит о её относительно локальном происхождении: вероятно, родоначальник был конкретным человеком, чьё имя или прозвище закрепилось за потомками в одном или нескольких соседних селениях.

Сословно предки Гиляжевых могли быть как крестьянами, так и служилыми татарами — в XVI–XVII веках многие выходцы из тюркской среды получали поместья и записывались в дворянство, но фамилия сама по себе об этом не говорит, так как массово фамилии у крестьян закрепились только после отмены крепостного права.