Фамилия Ильвачёв — редкий случай, когда внешне прозрачная форма скрывает неочевидную основу. На первый взгляд кажется, что перед нами вариант фамилии Ильичёв, где корень «Иль-» восходит к имени Илья, а суффикс «-ач» образует прозвище (как Толмачёв от толмач, скрипачёв от скрипач). Но в фамилии Ильвачёв после «Иль» идёт не «и», а «в» — это не случайная описка в паспорте, а, скорее всего, след диалектного произношения или усечения.

Самая вероятная версия: основа «Ильвач» — это вариант прозвища Ильич, то есть «сын Ильи». В русских говорах, особенно северных и вологодских, звук «ч» на конце мог озвончаться или заменяться на «в» в беглой речи, а имя Илья в некоторых местных формах звучало как Ильва (сравните: Илья — Ильва, как Марья — Марва). Тогда Ильвач — это «тот, кто относится к Ильве», то есть опять же к Илье. Фамилия образована по стандартной патронимической модели: прозвище Ильвач + суффикс принадлежности -ев, то есть буквально «сын Ильвача».

Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с тюркским или финно-угорским корнем. Например, в марийском языке есть слово «ильва» — «живой, бойкий», а в татарском «илвач» могло означать «посланец» (от «ил» — страна, «вач» — идущий). Но против этой версии говорит чисто русский суффикс -ев, который при тюркской основе чаще давал бы форму Ильвачев (с ударением на второй слог) или Ильваков. Фамилия Ильвачёв с ударением на последний слог — типично русская по акцентологии.

Географически фамилия редкая, встречается точечно в центральных областях России и на Урале. В архивных записях XVII–XVIII веков она не прослеживается — это говорит о том, что она могла возникнуть позже, в среде крестьян или однодворцев, как локальное прозвище, не попавшее в ранние переписи. Сословно предки Ильвачёвых, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами: фамилия не дворянская, не купеческая, с простой суффиксальной моделью.

Таким образом, основное значение фамилии Ильвачёв — «потомок Ильи», где Илья выступает в диалектной форме Ильва. Это не ошибка письма, а живой след народной речи, закрепившийся в родовом имени.