Фамилия Вильдеева — женская форма от мужской Вильдеев, и её разбор стоит начать с суффикса -ев. Эта модель в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей сын?» — Вильдеев, то есть сын человека по прозвищу или имени Вильдей. Суффикс -ев, а не -ов, появляется после мягкой основы или основы на -й, что в данном случае и происходит.

Основа фамилии — Вильдей. Скорее всего, это неполная форма крестильного имени, а именно местное или тюркское прозвище. В русских говорах Поволжья и Приуралья слово «вильда» или «вильдей» могло означать «шалун», «озорник», «вертлявый человек». Сравните с диалектным глаголом «вилять» — уклоняться, хитрить, идти не прямо. Человек с таким прозвищем, вероятно, был подвижным, непоседливым или себе на уме.

Вторая, не менее правдоподобная версия — тюркское происхождение основы. В татарском и башкирском языках имя Вильдан (Вильдей как его вариант) восходит к арабскому «вильд» — дитя, потомок. Имя Вильдан означает «рожденный», «дитя» и встречается у мусульманских народов. В таком случае фамилия Вильдеев — это русифицированная форма отчества от тюркского личного имени, распространённая в среде крещёных татар или башкир. На это указывает и география: фамилия Вильдеева встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях — в зоне давнего русско-тюркского контакта.

Интересная деталь: фамилия Вильдеев фиксируется в документах XVIII века среди служилых татар и тептярей — сословной группы, платившей подати, но не крепостной. Предки современных носителей могли быть как вольными переселенцами, так и выходцами из татарской знати, перешедшими на русскую службу. В любом случае, фамилия недвусмысленно указывает на региональные корни — восток европейской России, где смешались славянская и тюркская ономастика.