Фамилия Шилмурзаев — яркий образец тюркско-персидского именослова, который встречается преимущественно у народов Северного Кавказа, в первую очередь у чеченцев и ингушей. Её основа — составное имя Шилмурза, которое делится на две части: «шил» и «мурза».

Первая часть, «шил», восходит к чеченскому «шил» — «лед» или к тюркскому «шил» — «острый, пронзительный». В контексте личного имени это могло означать «холодный», «суровый» или «острый как лёд». Вторая часть — «мурза» (от персидского «мирза» — «сын эмира», «князь», «знатный человек»). В тюркской и кавказской среде «мурза» стало титулом или частью имени, указывающей на знатное происхождение или уважение.

Таким образом, Шилмурза — это сложносоставное имя, которое можно истолковать как «суровый князь» или «ледяной вельможа». Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ев, который присоединяется к основам на -а. В русской грамматике это стандартный способ превращения имени отца в фамилию сына: «чей?» — Шилмурзаев, то есть потомок Шилмурзы.

Географически фамилия привязана к Чечне и Ингушетии, где такие двухосновные имена (например, Хамзатмирза, Умармирза) были распространены в среде горской знати и военного сословия. В отличие от многих русских фамилий, которые закрепились в XVI–XVII веках, Шилмурзаев — относительно поздняя, она оформилась в XIX–XX веках, когда у горцев начали массово фиксировать фамилии по отцовскому имени.

В написании фамилии возможна вариативность: встречаются формы Шилмарзаев или Шилмурзаев. Первый вариант может указывать на местный диалектный произносительный сдвиг. В целом, фамилия редкая за пределами Кавказа, и её носители — почти всегда потомки людей, носивших имя Шилмурза.