Фамилия Хрунилова — женская форма, а её мужской вариант Хрунилов. В основе лежит прозвище или некалендарное имя Хрунило. Словообразовательная модель здесь классическая: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?»), то есть Хрунилов — сын или потомок Хрунилы. Суффикс -ил- в основе — типичный для русских прозвищ, образованных от глаголов, и часто придаёт оттенок деятеля или носителя признака.

Корень — «хрун». В русских говорах слово «хрун» имело несколько значений. В одних диалектах так называли хряка, борова — некастрированного самца свиньи. В других — человека с грубым, резким голосом или того, кто хрюкает, издаёт похожие звуки. Прозвище Хрунило могли дать либо по внешнему сходству или повадкам (например, за полноту или упрямство), либо по манере говорить. Второе значение — «хрун» как «осколок, кусок, щепка» — менее вероятно, но полностью исключать его нельзя: прозвище могли дать сухощавому человеку.

Фамилия Хрунилов встречается нечасто, но имеет узнаваемую географию. По данным переписей и архивов, она фиксируется в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской, Курской, Тамбовской губерниях. Это области, где диалектное слово «хрун» было в ходу. Встречается фамилия и в станице Хруниловской на Дону — топоним, скорее всего, произошёл от той же основы, что указывает на давнюю оседлость рода.

Однокоренные фамилии — Хрунов, Хрунков, Хрункин. Отличаются они суффиксами: -ов — самый распространённый, -к- мог указывать на уменьшительную форму (Хрунок — сын Хруна), а -ин — на принадлежность к матери или жене (Хрункин — от Хрунька). Хрунилов стоит особняком благодаря суффиксу -ил-, который часто встречается в прозвищах, закрепившихся как фамилии (сравните: Губилов, Томилов, Крутилов). Это указывает на то, что предок носителя был человеком с яркой, возможно, не самой лестной характеристикой — грубоватым, шумным или своенравным.

Версия о происхождении от тюркского «хрун» (солнце) или от имени Хрун (греческого или еврейского происхождения) не находит серьёзной поддержки у ономастов — ни по звучанию, ни по ареалу распространения. Фамилия остаётся в рамках исконно русской модели, и её носителям стоит искать корни в диалектной лексике юга России.