Фамилия Билалов образована от арабского мужского имени Билал (Билал), которое в переводе на русский язык означает «здоровый», «влажный» (в значении «свежий, полный сил»). Скорее всего, такое имя давали от природы крепкому и сильному младенцу. В мусульманской традиции имя Билал также могло выполнять функцию оберега — считалось, что оно защищает ребёнка от сглаза, порчи и болезней.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Билал- добавлен русский патронимический суффикс -ов, характерный для фамилий, возникших на территории России в среде тюркских и кавказских народов. Форма Билалов буквально означает «сын Билала» или «потомок Билала». Встречаются и другие варианты написания, например Билалов, Билялов — разница объясняется особенностями произношения в разных диалектах.

Самое известное историческое лицо с этим именем — Билал ибн Рабах, сподвижник пророка Мухаммеда и первый муэдзин в исламе. Однако напрямую связывать фамилию с ним не стоит: скорее, имя Билал было популярно у многих тюркских и северокавказских народов как дань уважения к этой фигуре.

Географически фамилия Билалов распространена прежде всего среди аварцев, кумыков и лезгин, также встречается у татар и башкир. В России она чаще всего фиксируется в Дагестане, Чечне, а также в среде выходцев с Кавказа, живущих в крупных городах. Носители фамилии — в основном потомки людей, получивших имя при рождении, а не родовое прозвище.