Фамилия Вильданова — женская форма, образованная от мужской фамилии Вильданов. В основе лежит мужское имя Вильдан, которое имеет арабские корни. Слово «вильдан» в арабском языке означает «мальчики», «сыновья», а в исламской традиции — «служители рая», юноши, прислуживающие праведникам в загробном мире. Имя это встречается в Коране, что придаёт фамилии религиозный оттенок.

Модель образования проста и типична для тюрко-татарских фамилий: к восточному имени добавляется русский патронимический суффикс -ов (в женском варианте -ова). Такую форму фамилии получали в среде татар, башкир и других народов Поволжья и Урала, где в XIX — начале XX века шёл активный процесс русификации имён и фамилий. Встречаются и варианты с оглушением — Вильдантов, но они редки.

Географически фамилия Вильданова наиболее распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Это указывает на регион, где ислам и тюркские языки веками соседствовали с русской административной системой. Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения конкретного рода Вильдановых можно лишь на основании генеалогических исследований, но в целом фамилия укладывается в рамки фамилий, массово закреплённых за татарами и башкирами после переписей второй половины XIX века.

Стоит отметить, что в отличие от многих фамилий, образованных от прозвищ или профессий, Вильданова ведёт начало от имени с возвышенным, почти мифологическим смыслом. Носительница этой фамилии, независимо от веры, несёт в себе отсылку к кораническому образу — что делает фамилию скорее «книжной», а не бытовой.