Фамилия Билькунов образована по распространённой славянской модели: к основе, в роли которой выступило прозвище или имя, добавился патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Билькуна). Такие именования широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян, но у фамилии Билькунов есть особенность: основа «Билькун» встречается редко, что делает вопрос её происхождения особенно интересным.

Самый вероятный путь — от личного прозвища Билькун, которое могло возникнуть в диалектной среде. В южнорусских и украинских говорах «билькать» или «белькать» означало блеять по-овечьи, издавать резкие, отрывистые звуки. Прозвище Билькун могли дать человеку с громким, «блеющим» голосом или тому, кто подзывал овец таким криком. Вторая версия отталкивается от тюркского «биль» — знающий, мудрый, но для славянской фамилии с суффиксом -ов и характерным окончанием -ун это менее убедительно: тюркские заимствования чаще давали бы основу на -бай или -бек, а не на -ун.

Встречается и предположение, что в основе лежит христианское имя — например, уменьшительная форма от Вил (Вилен) или Вениамин, перешедшая в Билько. Но тогда закономерной была бы фамилия Бильков или Билькин, а не Билькунов. Суффикс -ун в прозвищах активнее, чем в уменьшительных именах: он образовывал названия людей по характерному действию или признаку (крикун, молчун, билькун).

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины, где фиксировались говоры с «билькать». Встречается она и у донских казаков — в среде, где прозвища по голосу или манере общения были обычным делом. Сословно Билькуновы, скорее всего, происходили из крестьян или однодворцев, так как фамилии от прозвищ на -ун редко встречались у дворянства, которое предпочитало модели на -ский или -ич.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Бельков, Бельченко, Билько — показывает, что Билькунов стоит особняком: у них основа короче и прозрачнее, а здесь мы видим редкий случай, когда прозвище сохранилось в полной, «глагольной» форме, без усечения. Это делает фамилию ценной для диалектной лексики: она донесла до нас слово, которое в живой речи почти исчезло.