Фамилия Вильгальм — пример того, как русская письменность зафиксировала западноевропейское имя, но в необычной, искажённой форме. В основе лежит древнегерманское имя Wilhelm, которое в русском языке обычно передаётся как Вильгельм (через «е»). Вариант с «а» — Вильгальм — встречается реже и указывает на то, что фамилию записывали на слух, либо носители сами так произносили своё имя в быту.

Словообразовательная модель здесь простая: фамилия образована напрямую от личного имени без добавления типичного русского суффикса (-ов, -ин, -ский). Это так называемые «неоформленные» фамилии, которые чаще всего встречались у потомков иностранцев, переселившихся в Россию, или у людей, чьи предки получили фамилию по крестному имени, но без адаптации к местной модели. В данном случае перед нами, скорее всего, немецкое или прибалтийское происхождение: в XVIII–XIX веках в Россию приезжало много ремесленников, аптекарей, военных и чиновников из немецких земель, и их имена нередко превращались в фамилии без изменений.

Интересная деталь: если бы фамилия оформилась по русскому образцу, она звучала бы как Вильгальмов или Вильгальмович. Отсутствие суффикса говорит о том, что фамилия закрепилась в среде, где немецкая речь была привычной, — в остзейских губерниях (современные Латвия и Эстония), в Петербурге или в поволжских колониях немцев. Там фамилии вроде Вильгальм, Шмидт, Фишер не переделывали на русский лад, а писали как есть.

Носитель фамилии Вильгальм, вероятно, потомок человека по имени Вильгельм, который либо сам переехал в Российскую империю, либо родился в семье обрусевших немцев. Социальный статус мог быть разным: от крестьянина-колониста до городского мастера или офицера. В метрических книгах XIX века эта фамилия изредка встречается в лютеранских приходах Москвы и Санкт-Петербурга, но массового распространения не получила — это редкая, локальная фамилия, сохранившая память о конкретном предке-иностранце.