Фамилия Чилов — одна из тех, где за простым звучанием скрывается неочевидная основа. Вопреки первому впечатлению, её корень, скорее всего, не связан с глаголом «чилить» (отдыхать) — это современное сленговое слово, не имеющее отношения к истории русских фамилий.

Самый прямой и распространённый путь образования — от прозвища или нецерковного имени Чил, а точнее, Чило. В старых русских говорах «чило» означало «черенок ножа», «рукоятка», «черешок» (у плода или листа). Прозвище Чило могли дать человеку за какую-то внешнюю особенность (например, худой или долговязый, как черенок) или по профессии: мастеру, делавшему рукояти для инструментов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Чилов — «сын Чила» или «из рода Чила».

Вторая версия, менее вероятная, но тоже возможная, отсылает к тюркским языкам. В них есть слово «чил» со значением «пятьдесят» или «сорок» (как мера счёта). Однако для русского фамильного суффикса -ов такое происхождение скорее исключение, чем правило, и без документальных подтверждений конкретной родословной остаётся лишь гипотезой.

Географически фамилия Чилов встречается нечасто, но имеет устойчивые очаги в Поволжье и некоторых областях Центральной России. Это говорит о том, что она не пришла из других стран, а сформировалась на местной почве, в среде крестьян или ремесленников. В дворянских родословных книгах она не значится, что типично для фамилий, образованных от прозвищ, а не от крестильных имён.

В ономастических справочниках (например, в работах Б. Унбегауна) фамилии на -ов от односложных основ типа Чил, Шил, Мыл выделяются в отдельную группу: они показывают, что в основе лежало именно бытовое прозвище, а не церковное имя. Поэтому Чилов — фамилия, которая прямо говорит о занятии или примете предка, а не о его святом покровителе.