Фамилия Иловских — редкий случай, когда географическое происхождение просматривается почти наверняка, а вот с основой всё сложнее. Она принадлежит к модели на -ских/-цких, типичной для северных и центральных областей России (Вятка, Кострома, Вологда, Смоленщина). В этой модели фамилия отвечает на вопрос «чьи?» или «откуда?», то есть изначально указывала на принадлежность к роду, владевшему или жившему в определённом месте.

Самое прямое объяснение — связь с топонимом Илово или Иловка. Таких названий в России несколько: сёла и деревни Илово есть в Тверской, Псковской, Курской областях, а Иловка — под Тулой и в Башкирии. Тогда Иловских — это «те, кто из Илова»: выходцы из этой местности, переселившиеся в другое село или город. В документах XVI–XVII веков часты записи вроде «Иван Иловских» — то есть Иван, из рода иловских крестьян или служилых людей.

Вторая версия отталкивается от прозвища Ило. В диалектах «ило» — это то же, что «ил»: вязкая грязь на дне водоёма. Прозвище могли дать человеку, который жил у болотистого берега, работал с глиной или просто ходил вечно чумазым. От прозвища Ило образовали притяжательное прилагательное «Илов» (чей? — Илов сын), а затем, по продуктивной модели, — фамилию Иловских. Параллель: от прозвища Грязь — фамилия Грязевских.

Спорный момент — суффикс -ск-. У фамилий на -ских он обычно указывает на шляхетское или служилое происхождение (дворяне, боярские дети, казаки). Но на практике в XIX веке такие фамилии массово давали и крестьянам, особенно при переписях на Севере и Урале. Поэтому Иловских мог быть как однодворец из-под Курска, так и государственный крестьянин из Вятской губернии. Точных данных о сословной принадлежности без архивной выписки нет.

Фамилия редкая, в списках «100 самых распространённых» её не найдёшь. Встречается в основном в Пермском крае, Кировской области и на Урале — что косвенно подтверждает версию о переселенцах с севера или из центральной России. По написанию она твёрдо стоит в форме множественного числа родительного падежа (Иловских), что характерно для фамилий, застывших в этой грамматической форме: не склоняются, не меняются по падежам.