Фамилия Илизарова — женская форма мужской фамилии Илизаров, и её разбор стоит начать с редкого и неочевидного корня. В отличие от большинства русских фамилий на -ов, образованных от крестильных имён или профессий, эта происходит от арабского имени Ильяс (библейский Илия в исламской традиции). Через тюркское посредничество имя Ильяс в некоторых диалектах и записях могло приобрести форму Илизар — с заменой «с» на «з» под влиянием местного произношения или при адаптации в русской среде.

Суффикс -ов указывает на типичную модель русской фамилии: «чей?» — сын Илизара. То есть основа — неканоническое, бытовое имя или прозвище Илизар, которое давали человеку в честь Ильяса. Такие имена были распространены среди татар, башкир и других тюркских народов, принявших ислам, но живших в тесном контакте с русскими. Фамилия могла оформиться у крещёных татар или у выходцев из смешанных семей, где имя адаптировали под русскую словообразовательную норму.

Встречается написание с одной «з» — Илиаров, что может указывать на разное происхождение: от греческого имени Илиодор (через форму Илиар) или от того же Ильяса, но с упрощением. Однако вариант Илизаров устойчивее связан именно с арабским корнем.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу — регионам, где веками соседствовали русские и тюркские народы. В дореволюционных переписях носители Илизаровых чаще всего числились мещанами или государственными крестьянами, реже — купцами. Известный носитель — советский хирург Гавриил Илизаров, создатель аппарата для сращивания костей, но его фамилия, вопреки распространённому мнению, не еврейская, а тюркского происхождения, что подтверждает его родословная из горских евреев Дагестана — ещё один путь, по которому арабское имя могло закрепиться в фамилии.

Таким образом, Илизарова — не просто «сын Илизара», а свидетельство сложного культурного обмена: арабское имя через ислам и тюркские языки вошло в русскую фамильную систему, сохранив редкую фонетическую форму.