Фамилия Зиалхаков — редкий случай, когда основа почти наверняка не славянская, а тюркская или арабо-тюркская, а русский суффикс -ов лишь оформил её в привычную для нас форму. Корень фамилии — личное имя Зиалхак или Зияулхак. В переводе с арабского оно означает «сияние истины» или «свет правды» (зия — сияние, свет; ал-хакк — истина, правда, одно из имён Аллаха). Такое имя было распространено в среде мусульманских народов, особенно у татар, башкир, народов Кавказа и Средней Азии.

В русскую письменность имя вошло через метрические книги и переписи, где его записывали на слух. Отсюда и разнобой в написании: Зиалхаков, Зиялхаков, Зияутдинов (если к основе добавили «дин» — вера). Фамилия образована по стандартной для русской ономастики модели: к основе Зиалхак прибавили суффикс принадлежности -ов, который означает «сын такого-то» или «из рода такого-то». То есть Зиалхаков — буквально «потомок Зиалхака».

Географически фамилия привязана к регионам, где ислам проник в тюркскую среду ещё в домонгольский период. Чаще всего она встречается у татар и башкир, а также у народов Дагестана. В русских губерниях её могли носить только те, кто перешёл в православие или чьи предки служили в армии и получили фамилию по отцу в документах. В советское время фамилия не исчезла, но осталась малочисленной — носителей по России не более нескольких сотен человек.

Отдельно стоит обратить внимание на суффикс -ов. Если бы фамилия сохранила исконно тюркскую модель, она могла бы звучать как Зиалхаков (с притяжательным аффиксом -ов, который в тюркских языках не используется) или как Зиалхак улы (сын Зиалхака). Русский суффикс — явный признак того, что фамилия оформлялась уже в российской канцелярской традиции, вероятно, в XIX веке. Это типичная история для многих мусульманских фамилий Поволжья и Урала: имя сохранило религиозный смысл, а окончание — чисто бюрократическое.