Фамилия Илькова — женская форма, а её основа, мужская фамилия Ильков, восходит к личному имени или прозвищу Илька. Самая прямая версия: Илька — это уменьшительная форма от крестильного имени Илья. Такая модель образования фамилий (Илья → Илька → Ильков) одна из самых распространённых в русской ономастике, и она не требует сложных толкований. Но есть и другая, более редкая линия.

По альтернативной версии, прозвище Илька связано с нарицательным «илька» — так называют куницу-рыболова, зверя с ценным мехом, обитающего в Северной Америке. Если принять эту версию, основатель рода Ильковых мог заниматься пушным промыслом или торговлей мехом. Однако стоит учесть, что куница-рыболов не водится в Восточной Европе, поэтому такое прозвище могло появиться у человека, который бывал за океаном или торговал с Северной Америкой — что для допетровской Руси маловероятно. Скорее всего, это народное переосмысление или поздняя книжная версия.

Третья гипотеза выводит фамилию из прозвища Илек. Его связывают с карачаево-балкарским «иелик» — «владычество». Тогда Ильком могли прозвать зажиточного, влиятельного человека. Но здесь есть лингвистическая натяжка: переход «Илек» в «Илька» через суффикс -к- нехарактерен для русской модели, и такая версия остаётся спорной.

Из трёх версий самой надёжной выглядит первая: фамилия Илькова — от Ильи, через уменьшительное Илька. Остальные гипотезы либо экзотичны, либо слабо подтверждены словообразованием.