Фамилия Гиленберг — это классический пример фамилии, образованной по модели немецких топонимических фамилий. Её основа — сложное слово, состоящее из двух корней: «Гилен» (Gielen) и «берг» (Berg), что в переводе с немецкого означает «гора». Первая часть, «Гилен», скорее всего, представляет собой вариант фамильного или личного имени, возможно, производного от имени Гилле (Gille) или Гилберт (Gilbert), либо указывает на конкретный топоним — например, населённый пункт Гилен (Gielen) в Германии или Бельгии. Таким образом, фамилия могла означать «житель горы Гилен» или «тот, кто с горы, принадлежащей человеку по имени Гиль».

Суффикс «-берг» — один из самых распространённых в немецкой ономастике. Он встречается в сотнях фамилий (Айзенберг, Розенберг, Гольдберг) и всегда указывает на географическую привязку к возвышенности. В случае с Гиленберг интерес представляет именно первая часть: она не столь тривиальна, как, скажем, «Штейн» (камень) или «Фельд» (поле). Это говорит о том, что фамилия, вероятно, не принадлежала к массовым «ремесленным» или «описательным» прозвищам, а была дана по конкретному месту жительства.

Вероятнее всего, фамилия сформировалась у немцев или у евреев-ашкеназов, которые в XVIII–XIX веках часто получали фамилии по названиям городов или природных объектов. Ашкеназский вариант «Гиленберг» мог быть искусственно создан при регистрации в Австро-Венгрии или Пруссии, где чиновники нередко комбинировали «красивые» корни для фамилий. Однако в данном случае более правдоподобно, что предок носителя фамилии действительно жил в местности с названием Гиленберг или рядом с горой, которую называли Гиленберг.

Написание фамилии — через «Г», а не через «Х» (Хиленберг), — указывает на то, что она попала в русский язык из немецкого произношения, где начальное «G» читается твёрдо. В России фамилия встречается редко, что типично для немецких фамилий, не получивших широкого распространения в среде российских немцев. Если искать аналоги, то ближе всего по структуре стоят фамилии Гилленберг, Гельберг или Гильберг, но Гиленберг выделяется именно сочетанием «Гилен», которое не даёт однозначного толкования без генеалогического поиска в конкретной местности.