Фамилия Зилхайнаров — редкий пример фамилии, образованной от сложного тюркского имени, в основе которого лежит арабский компонент. Корень имени — «Зилхайнар» (или «Зульхайнар») восходит к арабскому «зу-ль-хайнар» — «обладатель двух рек». В мусульманской ономастике так называли человека, которому приписывали власть над двумя водными потоками (метафора изобилия и силы). Встречаются варианты написания с «Зуль-» и «Зил-» — это результат адаптации арабского артикля «зу» в тюркских языках, где звук мог редуцироваться.

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ов: Зилхайнаров буквально означает «сын Зилхайнара». Это указывает на то, что предок носителя фамилии был назван редким составным именем, которое не получило широкого распространения даже в среде татар и башкир. Сама фамилия — почти наверняка башкирского или татарского происхождения, поскольку именно в этих культурах сложные имена с арабскими заимствованиями (вроде «Зульфикар», «Зульхабир») соединяли с русским фамильным суффиксом.

Географически фамилия Зилхайнаров, скорее всего, привязана к южному Уралу или Зауралью — регионам, где в XVIII–XIX веках происходила массовая фиксация фамилий у башкир и татар. В отличие от более частых «Зулькарнаевых» или «Зульхановых», эта форма сохранила начальное «Зил-», что может говорить о диалектном произношении или ошибке писаря при записи. Встречается фамилия крайне редко: в открытых базах данных по России насчитывается от силы несколько десятков носителей, в основном в Башкортостане и Челябинской области.

Особенность фамилии — в её семантической прозрачности для носителя тюркского языка, но полной загадочности для русского уха. Если разобрать имя «Зилхайнар» буквально: «Зил» (обладатель) + «хайнар» (реки), то выходит, что предок мог быть прозван «владельцем двух рек» не в переносном смысле, а по месту жительства — на слиянии двух рек. Однако более вероятно, что это просто книжное, искусственно составленное имя, которое давали в честь какого-то религиозного понятия. Социальный статус носителей такой фамилии, по всей видимости, был крестьянским или военно-служилым: среди башкир и татар сложносоставные имена часто встречались у обычных общинников, а не у знати.