Фамилия Хилолова — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа почти наверняка не славянская, а восточная, и чтобы понять её происхождение, нужно смотреть не в сторону древнерусских прозвищ, а в сторону тюркских или иранских языков. Скорее всего, в основе лежит имя Хилол (или Хилоли), которое восходит к таджикскому или узбекскому слову «хилол» — «полумесяц», «молодая луна» (от арабского «хиляль»). В мусульманских культурах это слово часто давали как личное имя мальчикам, символизируя зарождение, свет и удачу.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов (-ова), что типично для фамилий нерусского происхождения, когда к иноязычной основе добавляли русский патронимический суффикс. То есть Хилолова — это буквально «дочь (или жена) Хилола». Встречается она преимущественно в среде народов Средней Азии, принявших русскую фамильную форму во времена Российской империи и СССР.

Интересно, что ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Хило́лова, хотя в исходном восточном имени возможны варианты. Мужской вариант — Хилолов — мог бы означать «сын Хилола», но в русской грамматике фамилии на -ов склоняются по общим правилам, и женская форма закрепилась как Хилолова. Носительницы этой фамилии чаще всего встречаются в Таджикистане, Узбекистане, а также среди таджикской и узбекской диаспоры в России.

Поскольку фамилия не славянская, говорить о древнем ремесле или сословии предков сложно. Ясно одно: предок носительницы фамилии носил имя Хилол, что в переводе на русский означает «полумесяц». В народной культуре Средней Азии такое имя нередко давали ребёнку, родившемуся в новолуние, или желали ему светлой судьбы, как у молодой луны.