Фамилия Тиллахожаев — редкий пример тюркско-персидского сращения, которое попало в русский именослов через исламскую ономастику Средней Азии. Её основа — составное мужское имя Тиллахожа, где первая часть «тилла» восходит к тюркскому «золото» (в значении «драгоценный, дорогой»), а вторая — «хожа» — персидский вариант титула «ходжа» (господин, наставник, потомок пророка или купец). Таким образом, имя Тиллахожа могло означать «золотой ходжа» или «драгоценный господин» — не столько буквальное богатство, сколько указание на высокое положение или уважение в общине.

Фамилия образована по русской модели притяжательных фамилий на -ев, которая закрепилась в документах Российской империи и советских паспортах для нерусских народов. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Тиллахожаев — буквально «сын (или потомок) Тиллахожи». То есть фамилию дали по отцу, носившему это имя, и она не передаёт прозвище или занятие, а фиксирует родословную связь.

Ареал фамилии почти целиком привязан к Узбекистану и прилегающим регионам Центральной Азии, особенно к Ферганской долине и Ташкентской области. В России она встречается редко, обычно у выходцев из тех мест. С точки зрения социального контекста, носители имени Ходжа (и его вариантов) в Средней Азии часто принадлежали к духовенству или торговым кругам, но фамилия Тиллахожаев не обязательно свидетельствует о реальном происхождении от пророка — «ходжа» могло быть почётным прозвищем, а не указанием на родство.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Тиллаев, Хожаев, Тиллахонов) показывает, что именно форма Тиллахожаев сохранила полное имя-основу с двумя корнями, что делает её более архаичной и информативной. В современных документах встречаются варианты написания с одной «л» (Тилахожаев) или с «х» через «к» (Тиллакожаев), но исходный вариант — с двойным «л» и мягким «ж» — точнее передаёт тюркское произношение.