Фамилия Иллаева — женская форма, а её мужской вариант — Иллаев. В русской традиции такие фамилии чаще всего образуются от личных имён или прозвищ с помощью суффикса -ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или йот. Основа здесь — Иллай.

Самое вероятное объяснение: Иллай — это разговорная, народная форма крестильного имени Илия (в русской традиции — Илья). В диалектах и бытовой речи имя могли укорачивать, переделывать на свой лад, и одним из таких вариантов стало Иллай. Суффикс -ай характерен для просторечных, уменьшительных или ласкательных форм имён (Михай — от Михаил, Никола́й — от Николай). Таким образом, Иллай — это «домашний» Илья, а Иллаев буквально означает «сын Илла́я», то есть потомок человека, которого в обиходе звали Иллаем.

Вторая, менее распространённая версия отводит фамилию к тюркским корням, где основа «ил» может означать «страна», «народ» или «мир». В таком случае Иллай — это прозвище по месту происхождения или по характеру (например, «мирный»). Однако для фамилии, бытующей в русской среде, эта гипотеза слабее: суффикс -ев и окончание -а типичны именно для русской модели, а в тюркских фамилиях чаще встречаются другие форманты.

Фамилия редкая, в списках массовых русских фамилий не фигурирует. Её носители могли происходить из крестьянской или мещанской среды — там, где человека чаще называли по отцу в уличной, сокращённой форме, а не по полному церковному имени. Географически Иллаевы встречаются в разных регионах России, но без выраженного «гнезда» — это говорит о том, что фамилия возникла независимо в нескольких местах.

Иллаевы — не дворянский род и не купеческая династия с долгой историей, а обычная «отчество в фамилию», каких тысячи: от живого имени, которое носил реальный человек, чей сын или внук стал писаться по нему.