Фамилия Илюкина образована от личного имени Илюка — так в старину ласково или обиходно называли мальчика или мужчину по имени Илья. Само имя Илья восходит к библейскому Элиягу (Eliyahu), что с древнееврейского переводится как «Мой Бог — Господь». В русской традиции это имя давали в честь пророка Илии, и оно было одним из самых распространённых в крестьянской и рабочей среде.

Фамилия построена по простой и ясной модели: к основе Илюк- добавляется типичный русский суффикс -ин, который указывает на принадлежность. Илюкина — буквально «дочь или жена Илюки», а в более широком смысле — «потомок Илюки». Такая модель (основа на -а или согласный + -ин) характерна для фамилий, возникших в северных и центральных губерниях России, где чаще, чем на юге, использовали именно этот суффикс.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые могли даваться по отцу (Ильин — сын Ильи), вариант Илюкин происходит от более разговорной, уменьшительно-бытовой формы имени. Это говорит о том, что предок носителя фамилии, скорее всего, был простым человеком — крестьянином или мастеровым, в чьей среде полное имя часто заменяли домашними прозвищами. В документах XVII–XIX веков такие фамилии фиксировались реже дворянских, но именно они составляют основу русского фамильного фонда.

Встречаются и однокоренные фамилии: Илюхин, Илюшин, Ильин — все они восходят к тому же имени Илья, но через разные его производные формы. Илюкин стоит в этом ряду особняком: суффикс -ин при основе на -к- встречается не так часто, что делает фамилию заметной на фоне более массовых Ильиных.