Фамилия Бриллиантова — одна из тех, что образована не от прозвища или ремесла, а от названия драгоценного камня. В основе лежит слово «бриллиант» — алмаз, огранённый и отшлифованный особым образом. Такие фамилии встречаются реже, чем, скажем, «профессиональные» или «патронимические», и их появление обычно связано с книжной культурой: названия растений, цветов, минералов и самоцветов брали из церковных календарей, духовной литературы или светских романов XVIII–XIX веков.

Форма Бриллиантова — женский вариант; мужской — Бриллиантов. Типичная модель образования: основа «бриллиант» плюс суффикс -ов-, указывающий на принадлежность или свойство. В ономастике такие фамилии называют «искусственными» или «семинарскими»: их нередко давали выпускникам духовных училищ и семинарий взамен слишком простых или неблагозвучных фамилий. Священник или семинарист мог получить фамилию Бриллиантов за благозвучие, как намёк на чистоту, твёрдость веры или «драгоценность» души.

Впрочем, не стоит исключать и бытовое происхождение: прозвище Бриллиант могли дать человеку за яркую внешность, блестящие способности или, напротив, иронично — за любовь к украшениям и показной роскоши. Но в этом случае фамилия скорее закрепилась бы в форме Бриллиантов, а не Бриллиантова, если только речь не идёт о потомках конкретного лица по женской линии.

Фамилия встречается в центральных губерниях России, но остаётся редкой. В дореволюционных справочниках её носители чаще всего числились среди духовенства и купечества. Сравнение с однокоренными фамилиями — Алмазов, Изумрудов, Рубинов — подтверждает, что все они возникали по сходной логике: как «драгоценные» фамилии, подчёркивающие исключительность или дань моде на красивые книжные имена.