Фамилия Ильичов — яркий пример того, как русская фамилия может сохранять древнюю, почти забытую модель словообразования. Большинство сразу вспомнят отчество «Ильич», но здесь работает другой суффикс. В основе лежит крестильное имя Илья (древнееврейское Элияху — «мой Бог — Яхве»). Однако если бы фамилию образовали напрямую от отчества «Ильич», мы бы получили Ильичёв — через «ё». Написание через «о» (Ильичов) выдает иную, более архаичную схему.

Дело в суффиксе -ов, присоединенном не к отчеству, а к прозвищной форме имени — Ильич. В старину «Ильичом» могли называть не просто сына Ильи, а человека, чем-то напоминавшего этого самого Илью: слугу, крепостного, работника. Такие прозвища на -ич (Петрич, Митрич, Кузьмич) давали не детям, а взрослым людям низшего сословия — как знак зависимости или шутливого сравнения. Потом к этому прозвищу прибавили фамильный суффикс -ов, и получился Ильичов — буквально «сын того, кого звали Ильичом», то есть внук или потомок человека с таким прозвищем.

В написании фамилии отразилась живая народная речь. В XIX веке и начале XX века фамилии с суффиксом -ичов фиксировались в документах именно через «о» под ударением, так как в говорах звук после шипящего часто произносился как [о], а писали по слуху. Позже, когда нормы закрепились, многие такие фамилии переписали на Ильичёв. Вариант Ильичов — реликт старой орфографической практики, он встречается реже и указывает на то, что фамилия сложилась в среде, где письменная фиксация шла «как слышится».

Географически фамилия Ильичов тяготеет к югу России и Украине, где прозвища на -ич были особенно распространены среди крестьян и казаков. В центральных и северных губерниях чаще встречается Ильичёв — результат книжной унификации. Таким образом, носитель фамилии Ильичов может с большой вероятностью проследить корни предков в регионы, где устная традиция долго перевешивала канцелярскую норму, а его далекий предок носил прозвище Ильич — вероятно, как батрак, младший работник или человек, находившийся в услужении у кого-то по имени Илья.