Фамилия Иликбаевы образована по тюркской модели от мужского имени Иликбай. В основе лежат два слова: «илик» (или «ильк») — «первый», и «бай» — «хозяин, господин, богатый человек». Имя Иликбай целиком переводится как «первый господин». Такие составные имена с компонентом «бай» были распространены у многих тюркских народов: башкир, татар, казахов. Они подчеркивали статус, достаток или пожелание благополучия новорожденному.

Фамилия закрепилась по схеме Иликбай + русский патронимический суффикс -ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на согласный. В документах XIX — начала XX века, когда у башкир и татар начали массово фиксировать фамилии, имя отца (Иликбай) переходило в фамилию сыновей — Иликбаевы. Форма множественного числа (Иликбаевы) указывает на целый род или семейство.

Встречается фамилия преимущественно в Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, что совпадает с зоной расселения башкирских родов. Имя Иликбай не было самым частым, поэтому фамилия остается относительно редкой. Это не случайный вариант другой фамилии, а самостоятельное образование. Сравните с однокоренными Илькаевы, Ильбаевы — там корень «иль» («страна, народ») или другое значение «ильк». В случае Иликбаевых основа «илик» со значением «первый» более прозрачна.

Точное время возникновения фамилии назвать сложно: она могла оформиться и в середине XIX века, и позже, в зависимости от того, когда конкретная семья получила официальную запись в метрических книгах или переписях. Но само имя Иликбай бытовало в тюркской среде задолго до появления фамилий.