Фамилия Ильмандинова — женская форма, образованная от мужской фамилии Ильмандинов. В основе лежит восточное мужское имя Ильмандин. Оно составное и восходит к двум тюркским корням: «ильман» (научный, знающий) и «дин» (религия, вера). В дословном переводе имя Ильмандин означает «научная религия» или «верующий знанием». Родители, давая такое имя сыну, вкладывали в него пожелание вырастить человека умного, талантливого и при этом глубоко верующего.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Ильмандин- добавился суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Ильмандина). Форма Ильмандинова — это уже «дочь/жена Ильмандинова». Такая модель типична для фамилий, возникших в среде, где тюркские имена адаптировались через русскую патронимическую систему.

Словообразовательный анализ показывает, что фамилия не имеет характерных для русского Севера или юга России суффиксов (-их, -ых, -ский). Это указывает на то, что её носители, скорее всего, происходят из регионов с сильным тюркским влиянием — Поволжья, Приуралья, Западной Сибири или Северного Кавказа. Фамилия довольно редкая, что говорит о её локальном бытовании.

Точное время и место возникновения рода Ильмандиновых установить без генеалогических изысканий невозможно. Процесс перехода тюркских имён в русские фамилии шёл в основном в XVI–XIX веках, когда представители нерусских народов входили в состав Российского государства и получали фамилии по отцу. Однако окончательно говорить о сословной принадлежности или конкретной дате появления фамилии можно лишь после работы с архивными документами.