Фамилия Ильканаева — женская форма, а её мужской вариант — Ильканаев. С точки зрения словообразования это типичная патронимическая фамилия, образованная суффиксом -ев от имени или прозвища Ильканай. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий или шипящий согласный.

Разбор сложнее, чем кажется на первый взгляд. В основе лежит имя Ильканай, которое не является ни каноническим христианским, ни общеупотребительным тюркским. Скорее всего, это составное имя. Первая часть — «Иль» — может восходить к тюркскому «ил» (страна, родина, народ) или к арабскому «ильм» (знание), но в бытовых именах чаще работает тюркский корень со значением «мирный, спокойный». Вторая часть — «канай» — вероятно, образована от тюркского «кан» (кровь, род) или «кана» (источник, родник), но в составе личных имён «канай» часто выступает как уменьшительно-ласкательный аффикс или часть имени со значением «родной». Получается, что Ильканай могло означать «родной для народа» или «мирный родич».

Фамилия Ильканаева — редкая. Её география бытования связана преимущественно с регионами Поволжья и Урала, где исторически сильны тюркские языки (татарский, башкирский) и где встречаются составные имена с компонентом «Иль-». Сравните с более частыми фамилиями Илькаев, Ильканов — у них та же основа, но другая модель оформления. Фамилия Ильканаева выделяется именно суффиксом -ай, который в русской передаче тюркских имён часто фиксирует разговорную, «домашнюю» форму имени.

Сословно, скорее всего, предки носительницы фамилии были государственными крестьянами или служилыми людьми из татар (тептяри, башкиры). Дворянских родов с такой фамилией в исторических источниках не зафиксировано. Фамилия не переосмысливалась в русском языке и сохранила прямую связь с исходным личным именем, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска в метрических книгах и ревизских сказках по Казанской, Уфимской или Оренбургской губерниям.