Фамилия Иванилова образована от личного имени Иванило — одной из множества народных форм канонического имени Иоанн. В переводе с древнееврейского оно означает «милость Божья» и на протяжении веков оставалось самым распространённым мужским именем в русской среде. От него произошли сотни фамилий: от Иванова до более редких, как Иванищев или Иванилов.

Иванило — уменьшительно-ласкательный вариант, характерный для северных и центральных говоров. Суффикс -ил- в русской антропонимии встречается реже, чем стандартные -к- или -ш- (Иванко, Иваш), поэтому фамилия выделяется на фоне однокоренных. По модели образования она принадлежит к патронимическому типу: фамилия закрепилась за потомками человека по имени Иванило. Окончание -а указывает на женскую форму, хотя в современном бытовании фамилия склоняется по общему правилу и может принадлежать как мужчине, так и женщине.

Скорее всего, основатель рода Иваниловых был человеком из простого сословия. В XVI–XVII веках полные имена в документах фиксировали за крестьянами и посадскими людьми реже, чем за дворянами, а вот производные формы — Иванило, Ивашко, Иванка — как раз и составляли основу крестьянских фамилий. Фамилия Иванилова могла закрепиться в среде однодворцев или государственных крестьян южных и центральных губерний, где патронимы на -илов встречаются заметно чаще, чем на севере.

Искать фамилию в ранних переписях стоит под формами Иванилов или Иванилова — вариативность окончания зависела от пола главы семьи на момент первой записи. Встречаются также написания с одной «л» (Иванилов), но исторически суффикс -ил- требует двойной буквы в основе. В современных справочниках фамилия фиксируется как редкая: по данным на 2020-е годы, в России насчитывается не более нескольких сотен её носителей, сосредоточенных преимущественно в Поволжье и на Урале.