Фамилия Киличова образована от мужской формы Киличов, которая в свою очередь восходит к тюркскому слову «килич» — «сабля», «меч». Это прозвище могло принадлежать воину, мастеру-оружейнику или человеку с острым, резким характером. В тюркских языках, в частности в татарском, башкирском, казахском, слово «кылыч» (варианты «килич», «кылич») имеет то же значение, и фамилии с такой основой широко распространены у народов Поволжья, Урала, Кавказа и Средней Азии.

Суффикс -ов указывает на русскую модель фамилии, характерную для обрусевших или крещёных тюркских родов. В данном случае окончание -а (Киличова) — это женская форма, а носитель мужского пола будет Киличов. Фамилия могла закрепиться за потомками служилых татар, башкир или других тюркских народов, которые в XVI–XIX веках переходили на русскую ономастическую систему, получая фамилии по прозвищу предка.

Интересная деталь: в некоторых регионах, например на Северном Кавказе, встречается вариант «Кылычев» или «Килычев» с тем же корнем, но с другим написанием, что связано с особенностями местного произношения. Фамилия Киличова встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Челябинской и Оренбургской областях. Встречаются единичные случаи у метисных семей, где один из предков был выходцем из Османской империи, где «кылыч» также означало саблю, но это скорее исключение.

Не стоит путать фамилию Киличов с украинской фамилией Киличенко или польской Килиховский — это разные корни. Поскольку фамилия редкая, точных сведений о её древности или принадлежности к определённому сословию нет, но, судя по модели, она могла появиться не ранее XVII века, когда массово формировались русские фамилии у нерусского населения.