Фамилия Илямаков — одна из тех, что сразу обращают на себя внимание необычным звучанием и редкой основой. В ней почти нет славянских корней, и это ключ к разгадке. Самое вероятное объяснение: фамилия образована от тюркского личного имени Илямак (или Илямак-бей), которое в свою очередь восходит к арабскому «илям» — «вдохновение», «озарение». В тюркской среде имя могло означать «вдохновенный», «получивший откровение». Суффикс -ов указывает на русскую модель оформления фамилий: так в XVI–XIX веках фиксировали в документах выходцев из татарской, башкирской или чувашской среды, принимавших православие или просто живших по соседству с русскими.

Менее распространённая, но не лишённая оснований версия связывает основу с тюркским глаголом «илямак» — «привязывать», «связывать». В этом случае прозвище Илямак могли дать человеку, который занимался вязкой снопов, плетением, изготовлением верёвок или даже славился умением улаживать споры — «связывать» людей. Однако имя собственное встречается чаще, чем прозвище, поэтому первая версия правдоподобнее.

Географически фамилия Илямаков тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где веками пересекались русские, татары, башкиры, чуваши и мордва. Встречается она и в Удмуртии, и в Татарстане, и в Оренбургской области. Носители фамилии — потомки, скорее всего, крестьян или служилых людей из числа так называемых «служилых татар» и «ясачных людей», которые несли сторожевую службу или платили ясак.

Словообразовательная модель проста: к основе Илямак прибавили стандартный русский патронимический суффикс -ов. Это значит, что фамилия — «сын Илямака», то есть по отцу. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я) или -ский (географические), здесь мы видим классический «овский» тип, который в XIX веке стал доминирующим для всех сословий. Интересно, что в некоторых переписях XVIII века встречается написание «Илемяков» — с гласной «е» в первом слоге, что отражает местный говор или более раннюю фиксацию имени.

Однокоренные фамилии — Илямов, Илясов, Иляшев — тоже редки и восходят к тому же корню, но с разными тюркскими аффиксами. Илямаков стоит особняком: суффикс -мак в основе указывает на глагольную форму, что делает её похожей на османские или казанско-татарские имена действия. Такие фамилии почти не встречаются у русских дворян, зато обычны у крестьян и мещан из смешанных этнических групп.