Фамилия Илюшенов образована от имени Илюша — уменьшительно-ласкательной формы древнееврейского имени Илья. В свою очередь, Илья восходит к имени Элияху, что означает «мой Бог — Господь», то есть «мой Бог — Бог истинный». От этого имени в русском языке возникло множество производных форм, и Илюша — одна из них. Так что предок носителя фамилии Илюшенов, скорее всего, носил имя Илья или его домашний вариант.

Разберём словообразовательную модель. Фамилии на -ов/-ев традиционно указывают на принадлежность: Илюшенов значит «сын Илюши» или «потомок Илюши». Суффикс -ен- в основе встречается реже, чем стандартное -ев- (как в фамилии Илюшев). Он мог возникнуть из диалектного произношения или под влиянием других патронимических моделей — например, в южнорусских говорах или в среде, где фамилии оформляли через -енко, а при русификации переделывали в -енов. Таким образом, Илюшенов — не просто вариация, а указание на конкретный регион бытования или особенность народной речи.

Фамилия довольно редкая. Встречается преимущественно в центральных и южных областях России, а также в Поволжье. Сословно предки Илюшеновых — скорее всего, крестьяне или мещане, так как фамилии на -ов от уменьшительных имён в дворянской среде были нехарактерны. Имя Илья было широко распространено во всех слоях, но именно форма Илюша с суффиксом -енов выдаёт простонародное происхождение.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Илюшев, Илюшин, Илюхин, — то Илюшенов стоит особняком: он сохранил редкий суффиксальный вариант, который не превратился в стандартный -ев. Это делает фамилию ценной для историков языка: по ней можно проследить, как в XIX веке фиксировали прозвища и имена при переходе к наследственным фамилиям.