Фамилия Диленок — редкий пример, когда географическое бытование подсказывает разгадку надёжнее, чем прозрачный на первый взгляд корень. Носители фамилии сосредоточены в основном на западе Украины и в южных областях Беларуси — в зоне, где в ходу украинское слово «діл» (дол, низина) и его производные. Отсюда первая и самая естественная версия: Диленок — это человек, живущий «на ділі», то есть в низине, в долине. Формант -ок здесь типичный уменьшительно-ласкательный или патронимический суффикс, характерный для украинских фамилий на -енко, но в усечённом варианте: не Диленко, а именно Диленок, что указывает на более тесную, «сыновью» связь с прозвищем Діло.

Менее очевидный, но лингвистически возможный вариант отсылает к диалектному глаголу «ділити» (делить). В таком случае Диленок — потомок человека, которого прозвали за склонность к дележу, за спорный надел земли или за профессию, связанную с разделом (например, межевщик или судья при переделе общинных угодий). Эта версия слабее: для обозначения «делителя» язык скорее породил бы форму Дільник или Діленко, а не Диленок. Суффикс -ок в этом значении нехарактерен.

Стоит отбросить популярную в интернете догадку о связи с французским «dîner» (ужинать). Фамилия Диленок не имеет никаких следов в западноевропейских переписях, а её ареал — исключительно восточнославянский, с ярко выраженным украинским акцентом. Зато можно проследить родство с однокоренными фамилиями: Диль, Диленко, Дольский, Долинский. Все они восходят к той же основе «дол» (низина), и Диленок стоит в этом ряду как самый «разговорный», неканонический вариант — фамилия, которую не придумывал писарь, а закрепили в быту.