Фамилия Билерман — редкий для России случай, когда фамилия немецкого происхождения сохранилась почти в исходном виде. Это составная фамилия, типичная для немецкой ономастики: корень «билер» (Bühler) и компонент «-ман» (-mann), что в переводе с немецкого означает «человек».

Основа «Bühler» многозначна. Чаще всего её связывают с географическим названием Бюль (Bühl) — так в немецкоязычных землях называли холм или возвышенность. Соответственно, Bühler — это «житель с холма» или «тот, кто родом из места под названием Бюль». Таких топонимов в Германии, Австрии и Швейцарии десятки, поэтому фамилия Бюлер (Bühler) весьма распространена. Второй вариант: Bühler могло быть профессиональным прозвищем от слова «Bühle» — возлюбленный, ухажёр, но эта версия менее убедительна и встречается реже.

Фамилия Билерман — это, по сути, удвоение: к уже готовой фамилии или прозвищу Бюлер приставили суффикс -ман, который в немецких фамилиях часто указывает на слугу, помощника или просто человека, связанного с чем-то (ср. Zimmermann — плотник, буквально «комнатный человек»). Таким образом, Билерман мог означать «человек из семьи Бюлеров» или «слуга/работник у Бюлера». В русском языке фамилия закрепилась в написании через «и» — Билерман, хотя по-немецки правильно писать Bülermann или Buehlermann.

В России фамилия Билерман — явный след волн немецкой колонизации, прежде всего при Екатерине II, когда в Поволжье и на юге империи селили выходцев из германских земель. Поэтому носители фамилии исторически концентрировались в бывших немецких колониях: Саратовская, Самарская губернии, а также в Одесской области и Запорожье. Встречаются Билерманы и среди меннонитов, переселявшихся в Россию из Пруссии. Фамилия не получила массового распространения, оставаясь относительно локальной и узнаваемой в среде российских немцев.