Фамилия Ильтуганова — редкий пример, где основа явно тюркская, а суффикс — русский, адаптировавший имя под фамильную систему. В центре разбора стоит мужская форма — Ильтуганов, от которой образован женский вариант.

Корень фамилии — составное тюркское имя Ильтуган. Первая часть «иль» (el) в тюркских языках означает «народ», «племя», «родина» или «страна». Вторая часть — «туган» (tugan) переводится как «рождённый», «родной», «брат». Вместе имя Ильтуган означает «рождённый для народа», «родной для страны» или «сородич». Это типичное для тюркской антропонимики «заказное» имя с пожеланием ребёнку быть полезным своему племени, стать его опорой. Встречаются варианты написания и произношения: Ильтуганов, Илтуганов, Ельтуганов — они отражают диалектные особенности разных тюркских языков (татарского, башкирского, казахского).

Фамилию образовали по русской модели с суффиксом -ов, который присоединяли к основам на твёрдый согласный. Это стандартный способ русификации нерусских имён в XV–XIX веках, когда крещёные татары, башкиры, мишари и другие народы Поволжья и Приуралья переходили на русскую фамильную систему. Суффикс -ов здесь не несёт значения принадлежности в узком смысле («сын Ильтугана»), а служит формальным показателем фамилии.

Географически фамилия Ильтуганова тяготеет к регионам с компактным проживанием татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области. Встречается и среди чувашей, которые также заимствовали тюркские имена. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках носители этой фамилии чаще всего записаны как государственные крестьяне или тептяри — сословие, платившее подати, но не приписанное к дворянству.

С точки зрения словообразовательной редкости фамилия интересна тем, что в ней почти нет патронимического суффикса внутри тюркской основы (в отличие от, скажем, Ильбулдинов, где есть -дин-). Здесь чистая двухкорневая конструкция, которая легко прочитывается даже без глубокого знания тюркских языков.