Фамилия Иляева — женская форма, а мужская — Иляев. В её основе лежит личное имя Илья, только в диалектной, «окающей» форме: в северных и центральных русских говорах имя Илья нередко произносили как Иля́. Так родилась фамилия, которая буквально значит «сын (или потомок) Или». Притяжательный суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного) указывает на родство: Иляев — «чей?» — Иляев, то есть принадлежащий человеку по имени Иля.

Интересно, что фамилия Иляев/Иляева встречается не только у русских. У татар, башкир и других тюркских народов Поволжья есть фамилии, образованные от арабского имени Ильяс (библейский Илия), которое в просторечии могло сокращаться до Иля. Поэтому для носителя фамилии из Татарстана или Башкортостана более вероятна тюркская версия происхождения. В русской же среде основа — это всё-таки имя Илья в местном произношении.

С точки зрения словообразовательной модели, Иляева — типичная «патронимическая» фамилия, то есть образованная от имени отца. Таких фамилий в России большинство, но именно форма Иля (с ударением на второй слог) встречается реже, чем стандартное Илья. Это даёт фамилии региональный оттенок: её носители, скорее всего, родом из областей, где было распространено «оканье» и мягкое произношение имён (Вологодчина, Архангельская область, часть Костромской и Кировской областей).

В дореволюционных метриках и переписных листах фамилия могла записываться и как Иляевъ, и как Ильяевъ — второй вариант отражает попытку писаря «исправить» народную форму на литературную. Современное написание закрепилось именно в варианте Иляева, что фиксирует реальное произношение, а не книжную норму.