Имя Ильюша является производной формой мужского крестильного имени Илья, которое восходит к библейскому имени Eliyahu. Это имя переводится с древнееврейского как «мой Бог – Господь», то есть «мой Бог – Бог истинный». Скорее всего, основатель рода Ильющенковых был человеком из простого сословия. Суффикс -енко указывает на восточно-украинское или белорусское происхождение этой фамилии. Чередование ш/щ — также довольно частое явление в украинской и белорусской ономастике. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Ильюша, со временем получил фамилию Ильющенкова.