Фамилия Илолова — женская форма, мужской вариант — Илолов. Эта фамилия почти наверняка тюркского происхождения, и её разбор нужно начинать с основы «илол». В тюркских языках (особенно в татарском, башкирском, казахском) слово «ил» означает «страна», «родина», «народ», а «ол» — указательное местоимение «тот», «он». Сложносоставное имя Илол можно перевести как «тот, кто (принадлежит) народу» или «сын страны». Это типичная модель для личных имён в доисламской и раннеисламской тюркской ономастике, где два корня сливались в осмысленное пожелание или характеристику.

Суффикс -ов в русской адаптации указывает на принадлежность: Илолов — «из рода Илола». Фамилия могла возникнуть в среде татар, башкир или народов Поволжья, где в XIX — начале XX века активно шёл процесс русификации фамилий через добавление патронимического суффикса. Исходное имя Илол, скорее всего, было неканоническим, то есть не связанным напрямую с исламским именословом, а отражало древний тюркский обычай давать ребёнку имя-оберег или имя-пожелание.

Встречается фамилия Илолов/Илолова преимущественно в Татарстане, Башкортостане и соседних регионах, а также среди диаспор в Средней Азии. Важно отличать её от похожей фамилии Илолов (с ударением на первый слог), которая может быть вариантом написания, но корень остаётся тем же. В редких случаях возможна версия происхождения от искажённого арабского имени Илал (связанного с божественным), но это менее вероятно, так как форма «илол» нехарактерна для арабской фонетики.

Однокоренных фамилий в русском языке практически нет, что подчёркивает её локальный и этнически маркированный характер. Носительница фамилии Илолова, скорее всего, происходит из семьи, где предок носил редкое тюркское имя Илол, и фамилия закрепилась в том виде, в каком её записал русский писарь при переписи или крещении.