Фамилия Илишаев — нечастая, и её разбор требует внимания к суффиксу и корню. Модель проста: основа Илишай- плюс типичный русский суффикс -ев, образующий фамилии от личных имён и прозвищ. Вопрос в том, что стоит за основой.

Скорее всего, в основе лежит тюркское имя Илишай. В тюркских языках, особенно башкирском, татарском и казахском, элемент «или» восходит к слову «ил» (страна, родина, народ). Вторая часть «шай» может означать «князь», «господин» или быть суффиксом с уменьшительно-ласкательным значением. Таким образом, Илишай — это «князь народа» или «господин страны», имя-пожелание, популярное в среде кочевых народов. Фамилия Илишаев, соответственно, означает «сын Илишая» или «потомок Илишая».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с арабским именем Ильяс (библейский Илия) через диалектную форму. В некоторых тюркских говорах имя Ильяс могло трансформироваться в Илишай, а затем закрепиться как фамилия. Однако прямая связь с Ильясом менее убедительна, так как фамилии Ильясов и Ильяшев гораздо распространённее, и Илишаев выглядит как самостоятельная ветвь.

Географически фамилия встречается преимущественно у башкир и татар, реже у казахов. В русских переписных книгах XVIII–XIX веков такие фамилии фиксировались у тептярей и башкир-вотчинников. Суффикс -ев, а не -ин, указывает на то, что основа оканчивалась на согласный или йот, что типично для тюркских заимствований в русскую ономастику.

Социальный контекст: носители фамилии Илишаев, скорее всего, были крестьянами или воинами-конниками в составе башкирских полков. Фамилия не дворянская, но и не крепостная в классическом смысле — башкиры и татары в основном несли службу или платили ясак, сохраняя личную свободу. Таким образом, предки современного Илишаева могли быть либо рядовыми общинниками, либо старшинами, но точных данных о сословной принадлежности без генеалогического поиска нет.