Фамилия Килимахер — редкая и нестандартная для русского слуха. Её происхождение, скорее всего, не славянское, а западноевропейское, скорее всего немецкое или еврейское (ашкеназское). В основе лежит сложение двух частей: «Кили» и «махер». В немецком языке «Macher» (махер) означает «делатель», «мастер», «производитель». Первая часть «Кили» может быть вариантом написания «Kühle» (прохлада) или «Kiel» (киль, клин), либо же искажённым личным именем, например, Кильян или Куно. Таким образом, исходное прозвище могло означать «делатель чего-то холодного» или «мастер, работающий с килем/клинком», но это лишь предположения.

Вероятнее, что фамилия относится к группе профессионально-описательных. Если «Кили» — это топоним или название местности (например, город Киль в Германии), то Килимахер — это «человек из Киля», то есть указание на географическое происхождение. Такая модель образования фамилий (по названию города + «махер») типична для немецкоязычной среды, откуда фамилия могла попасть в Россию вместе с переселенцами или через еврейское население, часто принимавшее немецкие фамилии в XVIII–XIX веках.

В русском контексте фамилия сохранила оригинальное написание, без русификации суффиксами вроде -ов или -ин. Это указывает на относительно позднее появление в документах и на то, что носители, вероятно, не были крепостными крестьянами, а принадлежали к городским сословиям — ремесленникам, мещанам или купцам. Учитывая редкость фамилии, её стоит поискать в метрических книгах западных губерний Российской империи (Волынская, Подольская, Киевская) или в списках немецких колонистов Поволжья.

Однокоренных фамилий в русском языке практически нет, но можно вспомнить «Махер» (Macher) как самостоятельную фамилию, а также «Киль» или «Киллер» (в значении «житель Киля»). Спор о точном значении первой части неразрешим без конкретных записей о первых носителях, но профессиональная или географическая версия — самая рабочая.