Фамилия Ильенкова — женская форма фамилии Ильенков, а та, в свою очередь, образована от имени Илья. Илья — это русская народная форма древнееврейского имени Элияху, которое означает «мой Бог — Господь», то есть «мой Бог — истинный». В основе фамилии лежит патроним (отчество) Ильенко — так в старину на юго-западе Руси называли сына Ильи. Суффикс -енко характерен для украинской, белорусской и южнорусской ономастики и указывает на происхождение от отца: Ильенко — «маленький Илья» или «сын Ильи».

Скорее всего, предок носителей фамилии был выходцем из высшего сословия: в старину суффикс -енко часто получали дети священнослужителей и казацкой старшины. Со временем род Ильенко перебрался в великорусские земли, где фамилию адаптировали под местную норму: к основе Ильенков добавили типичный русский суффикс -ов (в женском варианте — -ова). Так появилась двойная модель: украинский корень + русское окончание, что нередко встречается у фамилий, перешедших из малороссийской среды в общероссийскую.

Таким образом, Ильенкова — это не просто «женщина из рода Ильи», а указание на то, что её предки носили фамилию Ильенко, а после пересечения границы диалектов и административных границ «обрусели» грамматически. Фамилия редкая, с чёткой географической привязкой: её носители, скорее всего, ведут род из Черниговщины, Полтавщины или Слобожанщины, откуда в XVIII–XIX веках шёл активный приток населения в центральные губернии России.