Фамилия Ильмянов — один из тех случаев, когда внешне понятный корень скрывает неожиданный поворот. На первый взгляд, в основе лежит имя Илья, и фамилия кажется типичным отчеством: «чей? — Ильмянов», то есть сын Ильи. Но здесь есть лингвистическая заноза. От имени Илья стандартные русские фамилии образуются иначе: Ильин, Ильюшин, Ильиных. Форма «Ильмян» нетипична для восточнославянской антропонимии. Откуда же взялось это «-мян»?

Самая вероятная версия — тюркское влияние. В татарском, башкирском и других тюркских языках имя Ильяс (библейский Илия) звучит как Ильям или Ильман. Аффикс «-ов» добавился уже на русской почве при оформлении фамилии. Таким образом, Ильмянов — это русифицированная форма тюркского отчества: сын Ильяма (Ильяса). Носители фамилии, скорее всего, происходят из поволжских или уральских регионов, где веками жили бок о бок русские и тюркские народы, — из Татарстана, Башкирии, Оренбуржья. В этих местах фамилия встречается заметно чаще, чем в центральной России.

Менее убедительная, но возможная версия — связь с диалектным словом «ильмень» (мелкое озеро, заросшее камышом). Тогда прозвище Ильмян могли дать человеку, жившему у такого озера. Однако слово «ильмень» почти не образует фамилий с суффиксом «-янов», а география фамилии (Поволжье) совпадает с зоной расселения татар, что делает тюркскую версию основной.

Социальный состав носителей был пёстрым: в ревизских сказках XIX века Ильмяновы записаны и как государственные крестьяне, и как мещане. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Суффикс «-ов» указывает на позднее оформление — фамилия окончательно закрепилась к середине XIX века, когда крестьян и разночинцев массово вносили в метрические книги.

Написание фамилии устойчиво: двойное «н» (Ильмянов) — норма, хотя в дореволюционных источниках встречается вариант «Ильманов» (с одной «н» и через «а»). Это следы разного прочтения тюркского имени на слух: где-то писали Ильман, где-то — Ильмян.