Фамилия Илямакова — одна из тех, где корень почти сразу выдаёт нерусское, скорее всего тюркское, происхождение. Основа «илямак» или «илям» в тюркских языках (татарском, башкирском) восходит к глаголу со значением «делать», «творить», «создавать». В некоторых диалектах «илям» — это ещё и «способ», «умение». Таким образом, прозвище Илямак могли дать человеку умелому, мастеровому, тому, кто хорошо делал своё дело — будь то ремесло, хозяйство или что-то другое.

Суффикс «-ов(а)» в русской адаптации указывает на принадлежность: «Илямакова» буквально значит «дочь (или жена) Илямака». Фамилия пришла в русский язык через стандартную модель, когда к тюркскому имени или прозвищу добавляли русский патронимический суффикс. Это типично для поволжских татар и башкир, которые в XIX — начале XX века массово получали фамилии по отцу.

Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане и соседних регионах — Оренбургской, Челябинской областях. Встречаются варианты написания с одной «л» (Илямакова — более редкий, но возможный) и с двумя (Иллямакова), но основной корень от этого не меняется.

Любопытно, что у фамилии нет однозначного аналога среди распространённых русских фамилий на «-ов». Если бы корень был славянским, он бы скорее звучал как «Делов» или «Умелов», но тюркская основа сохранила своё звучание. Это делает фамилию Илямакова хорошим маркером смешения культур: тюркское прозвище, обрусевшее через суффикс, но не потерявшее исходный смысл.

Сословно предки носителей фамилии, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — служилыми татарами, поскольку именно эти группы чаще всего и получали фамилии по прозвищам, а не по родословной. Прямых указаний на дворянство или купечество в доступных источниках нет, но это не исключает единичных случаев.