Фамилия Иллартонов — один из тех редких случаев, когда написание выдаёт историю произношения. В основе лежит каноническое мужское имя Иларион (греч. hilaros — «весёлый», «радостный»), которое в русской традиции давало фамилии Ларионов и Ларионович. Но здесь мы видим двойную «л» и твёрдое «т» в корне — это не ошибка, а следствие книжного, церковного произношения. В дореволюционных метрических книгах имена нередко записывали «на слух» или по греческому образцу: Hilarion русские писцы могли передать как «Иллартон», вставив дополнительную согласную для благозвучия. Так появилась форма, от которой образована фамилия.

Словообразовательная модель проста: к основе Иллартон добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов. Фамилия означает «сын Иллартона», то есть потомок человека, которого звали этим вариантом имени. В отличие от массовых Ларионовых, носители Иллартоновых — скорее потомки семей, где имя записывали в строгой церковной форме, что могло указывать на близость к духовенству или грамотным приказным людям.

Географически фамилия редкая и точечная. Основные очаги — центральные губернии России, особенно Московская и Тверская, где в XVIII–XIX веках встречались священнические роды с таким написанием. Встречаются единичные случаи на Урале, куда фамилию могли занести переселенцы или ссыльные. В современных справочниках Иллартоновых значительно меньше, чем Ларионовых, что подтверждает: фамилия не получила массового распространения и осталась в узком кругу семей, державшихся за старую орфографию.

Стоит отметить, что в некоторых говорах имя Иларион произносили с твёрдым «т» и без редукции гласных — «Иллартон». Это не греческая, а местная русская адаптация, закреплённая в документах. Так что фамилия Иллартонов — не столько об ошибке писаря, сколько о фонетическом консерватизме: предки произносили имя так, как привыкли, и эта привычка сохранилась в фамилии.