Фамилия Ильджабуюнова — редкий случай, когда прозвище, а потом и фамилия, родились не в русской, а в тюркской языковой среде, но получили типично русский фамильный суффикс. Основа здесь — тюркское мужское имя Ильджабай или Ильджабуй. Первая часть «иль» (il) в тюркских языках означает «родина», «страна», «народ». Вторая часть — «джабай» или «джабуй» — может восходить к слову «джаба» (jaba) — «доспехи», «кольчуга», либо быть диалектным вариантом имени Джаббар (могущественный). Таким образом, имя Ильджабай могло означать «защитник народа» или «народная броня» — прозвище воина или вождя.

Фамилия образована по русской модели: к основе добавили суффикс -ов, затем женское окончание -а. Мужской вариант — Ильджабуюнов. Такая модель типична для фамилий, возникших в среде крещёных тюркских народов Поволжья и Приуралья (татары, башкиры, чуваши) в XVIII–XIX веках. Фамилия закрепилась, когда имя предка перестало быть личным и стало родовым.

Географически фамилия почти не встречается за пределами нескольких регионов. Основные следы — в Оренбургской области и Башкортостане. Это указывает на оседлое население, вероятно, из числа тептярей или государственных крестьян, которые несли военную или ямскую службу. Фамилия не дворянская — суффикс -ов при тюркской основе в этом регионе чаще встречался у простых сословий.

Стоит обратить внимание на редкий суффикс -уюн- в середине слова. Он мог возникнуть из-за местного произношения: имя Ильджабай в диалекте могло звучать как Ильджабуй, а при русификации дало форму Ильджабуюн-ов. Это нестандартный словообразовательный ход, который делает фамилию почти уникальной — в базах данных её носителей можно пересчитать по пальцам.