Фамилия Ильмовская — женская форма (для замужних или незамужних женщин), образованная от мужской фамилии Ильмовский. Основа здесь — не имя, а топоним или прозвище, связанное с деревом ильм. Ильм (вид вяза) — дерево, широко распространённое в умеренной полосе России, и название населённого пункта вроде Ильмово, Ильмовка встречается в разных регионах: есть Ильмовка в Псковской области, Ильмово в Вологодской, Ильмовский хутор на Урале. Типичная модель для фамилий на -ский/-цкий: так называли дворян по родовому поместью или переселенцев, указывая на место, откуда человек родом. В XIX веке такие фамилии давали и в духовных училищах — семинаристам часто меняли фамилии на «благозвучные» по названиям растений или храмов. Ильмовская могла появиться и у выпускницы женского епархиального училища, и у помещицы, владевшей сельцом Ильмовка.

Словообразовательный разбор: корень «ильм», суффикс принадлежности -ов-, затем типичный для географических фамилий суффикс -ск- и окончание -ая. В мужском варианте — Ильмовский, что прямо перекликается с однокоренными фамилиями Ильин, Ильинский (но те от имени Илья, а не от дерева). Спорных версий здесь нет: ильм как дерево — единственная логичная основа, ведь фамилии от названий растений в русской ономастике часты (Дубовский, Берёзкин, Осипов). Социальный срез: если Ильмовская из купеческой или мещанской среды, то фамилия указывала на место жительства предка; если из дворянской — на родовое имение. В любом случае, носительница фамилии может искать корни в деревнях с названием, производным от ильма, или в семьях, где предки занимались лесным хозяйством и плотницким делом (ильм ценился за гибкость и прочность древесины).