Фамилия Килик — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия, а конкретный предмет, причем не самый очевидный. Самая вероятная версия: прозвище Килик получил мастер, делавший килики — древние глиняные чаши для вина на невысокой ножке. В русских говорах слово «килик» (или «киличек») означало именно такой сосуд, а в переносном смысле могло закрепиться за бражником или завсегдатаем питейных заведений. Модель образования проста: бессуффиксная фамилия, где прозвище перешло в наследственное имя без изменений, что типично для украинской, белорусской и южнорусской традиции.

Есть и вторая линия, менее очевидная. В некоторых диалектах «киликом» называли небольшой кол или клин — отсюда прозвище могло достаться плотнику или человеку с острым, колким характером. Третья версия связывает фамилию с тюркским «килик» (меч, сабля) — в этом случае предок мог быть оружейником или воином, но звучание и география бытования фамилии (преимущественно западные и центральные области России, Украина) делают эту гипотезу менее вероятной.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. В русском языке прозвища, перешедшие в фамилии без суффиксов, чаще всего оканчиваются на согласный (Козёл, Сокол), и Килик следует той же модели. Встречаются и патронимические формы — Киликов, Киликин, но исходный вариант без наращения — более древний и редкий.

Социально фамилия Килик не привязана к дворянству или духовенству. Скорее всего, её носили ремесленники, крестьяне или казаки — люди, чьё прозвище подчёркивало либо занятие, либо бытовую привычку. В дореволюционных переписях фамилия фиксируется в основном на юге России и в украинских губерниях, что косвенно подтверждает версию о гончарном или торговом происхождении: именно там была распространена глиняная посуда такой формы.