Фамилия Билионкова — женская форма фамилии Билионков, и её происхождение уводит нас в сферу профессиональных или географических прозвищ. Основа «Билионк-» звучит необычно для русского уха, что сразу наводит на мысль о заимствовании или диалектном слове.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с украинским или белорусским корнем «білий» (белый). В этих языках суффикс «-онк-» (или «-енк-») — типичный уменьшительно-ласкательный или патронимический (указывающий на родство). Таким образом, Билионок могло означать «беленький» — прозвище светловолосого или бледнолицего человека, либо «сын Билого» (от имени или прозвища Белый). Модель образования сходна с фамилиями вроде Шевченко или Бондаренко, только здесь основа не ремесленная, а описательная. Фамилии на «-ко» в украинской традиции часто становились основой для русских форм на «-ов», отсюда и Билионков.

Менее распространённая, но допустимая версия — связь с диалектным словом «билюн» или «билень» (вид растения, например, белена, или же «белый гриб»). В этом случае прозвище Билионок могли дать человеку, собиравшему или торговавшему такими растениями. Однако отсутствие широкой фиксации этого слова в словарях делает эту гипотезу слабее.

Географически фамилия Билионкова редка и, скорее всего, имеет корни в юго-западных регионах России или восточной Украины, где распространены фамилии с суффиксом «-онк-». Встречается она в основном в единичных записях, что говорит о её локальном происхождении — возможно, от прозвища одного человека в конкретной деревне.

Если смотреть на социальный контекст, то носители фамилии Билионков в XIX веке, вероятнее всего, были крестьянами или мещанами, так как фамилии с уменьшительными суффиксами часто закреплялись за простыми людьми, а не за дворянством. Таким образом, предок современного носителя — человек с заметной внешностью (белый, светлый), чьё прозвище закрепилось за потомками в уменьшительной форме.