Фамилия Иларионов — классический пример «отческой» фамилии, образованной от полного канонического имени Иларион. Греческое слово «hilarios» переводится как «тихий, радостный», так что далекий предок носителей этой фамилии был человеком, которого нарекли в честь святого с таким значением. Церковным покровителем имени считается блаженный митрополит Иларион Печерский, чьи мощи покоятся в Печерском монастыре.

Словообразовательная модель проста: к основе имени Иларион добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность. Буквально Иларионов — «сын Илариона». Однако здесь есть нюанс, который сразу выделяет эту фамилию среди однокоренных. Иларион — имя полное, а не уменьшительное (вроде Ларион или Ларя). В русской ономастике это важный маркер: фамилии от полной формы имени в XVI–XVII веках чаще получали люди из привилегированных слоёв или те, кого в окружении уважительно называли полным именем, а не обиходным прозвищем. Поэтому версия о том, что основатель рода Иларионовых мог принадлежать к зажиточной или авторитетной семье, имеет под собой реальную социальную основу.

Интересно, что у имени Иларион есть народная, «обрусевшая» форма — Ларион. От неё пошли фамилии Ларионов, Лариошин и похожие, которые встречаются гораздо чаще. Иларионов же — вариант более редкий и книжный, сохранивший церковное звучание основы. В метрических книгах XVIII–XIX веков можно встретить оба написания даже в одной волости: это говорит о том, что фамилия не была жёстко закреплена за одним произношением, а clerical форма (с начальным «И») могла соседствовать с простонародной. Именно эта двойственность — церковное имя в основе и «элитный» суффикс — и составляет историческую изюминку фамилии Иларионов.