Фамилия Вилиметова — самобытный памятник восточной культуры в русском ономастиконе. Её основа — составное мусульманское мужское имя Вилимет, которое образовано слиянием двух корней: Вили и Мет.

Первая часть восходит к имени Вели — варианту арабского Вали. На арабском это слово означает «владелец, хозяин, господин», а также «защитник» и «святой». В исламской традиции Вали — «друг благородных властителей и добрых людей», что придавало имени высокий религиозный и социальный оттенок.

Вторая часть имени — Мет — это сокращённая форма от арабского Магомет (Мухаммад). В переводе на русский язык Магомет значит «высокий, возвышенный» или «человек высокого звания и достоинства». Соединив два таких смысла, родители, называя сына Вилиметом, желали ему стать уважаемым, обеспеченным и высокопоставленным человеком.

По модели образования фамилия типична для русской среды: к основе Вилимет добавили патронимический суффикс -ов (в женском роде — -ова). Так потомок человека по имени Вилимет получал фамилию Вилиметов или Вилиметова. Встречается она преимущественно в регионах с исторически смешанным русско-татарским населением, например в Поволжье и на Урале, где подобные составные имена из арабских компонентов не редкость. Фамилия — не просто семейное прозвище, а живое напоминание о том, как исламская культура через имена вплелась в русскую фамильную традицию.