Фамилия Хилажов — одна из тех, где сразу бросается в глаза редкий суффикс. В русских фамилиях преобладают модели на -ов/-ев, -ин, -ский. Суффикс -ажов встречается настолько редко, что почти всегда указывает на нерусское происхождение основы. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от тюркского или кавказского прозвища, которое русифицировали с помощью стандартного русского патронимического суффикса -ов.

Корень «Хилаж» (или «Хилаж») может восходить к нескольким источникам. Самая вероятная версия — от тюркского имени или прозвища, связанного со словом «хила» (в некоторых тюркских языках — «хитрый», «лукавый», «изворотливый»). Суффикс -ж в таком случае мог быть уменьшительно-ласкательным или просто адаптированным окончанием. Вторая версия — от арабского имени Хилал (полумесяц), которое через тюркское посредничество могло превратиться в Хилаж. Третья, более экзотическая, — от названия местности или ремесла: в некоторых диалектах «хила» означало «кожура» или «шелуха», и прозвище могли дать человеку, занимавшемуся очисткой зерна или выделкой кож.

Географически фамилия встречается в основном среди народов Северного Кавказа и Поволжья, особенно у кумыков, ногайцев и татар. Русское окончание -ов говорит о том, что носители фамилии в XIX–XX веках вошли в состав российского сословного общества и получили фамилию по отцу по русской модели. В метрических книгах и ревизских сказках XVIII–XIX веков фамилия почти не фиксируется, что характерно для позднего оформления фамилий у мусульманских народов Российской империи.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Хилажев, Хилаев) показывает, что вариант Хилажов — самый редкий. Он мог возникнуть в результате ошибки писаря или сознательной русификации: звук «ж» в конце основы прибавили, чтобы фамилия звучала «по-русски» благозвучнее. Таким образом, Хилажов — это не исконно русская фамилия, а поздний гибрид: тюркское прозвище, обрусевшее через суффикс, который скрывает его восточное происхождение.