İltemir, il ve temir öğelerinden oluşur ve İldemir adının bir biçimi olarak kabul edilir. İl, Ana Türkçe *ēl sözcüğünden gelir ve ülke anlamındadır. Temir, Vikisözlük'ün İngilizce sürümünde erkek adı olarak kayıtlıdır ve demir sözcüğünün t'li söylenişidir. Vikisözlük, demir'in Osmanlıcada temür biçimiyle de yazıldığını ve Ana Türkçe *temür'e dayandığını belirtir; Özbekçe ve Kazakçada sözcük bugün de temir diye söylenir. Böylece ad, ülkenin demir gibi güçlü kişisi anlamını taşır.
İltemir ile İldemir arasındaki fark, söz başındaki t'nin zamanla d'ye dönüşmesinden kaynaklanır; aynı değişim tutmak fiilinin Eski Anadolu Türkçesindeki dutmaq biçiminde de görülür. Benzer isimler arasındaki İltemür ise sözcüğün Osmanlıcadaki ü'lü söylenişini korur. Üç heceli ad (İl-te-mir) ince ünlülüdür: İltemir'e, İltemir'in.