Фамилия Килингаузен — редкий пример русской фамилии немецкого происхождения, построенной по сложной модели. Она образовалась от прозвища Килингауз, которое, в свою очередь, составное и восходит к двум немецким основам: «килин» и «гаузе».

Первая часть прозвища связана с топонимом Киль. Это город в земле Шлезвиг-Гольштейн, который стоит у узкого длинного залива, по форме напоминающего клин. Название города выводят от немецкого слова «Kiel» — «клин». Вторая часть, «гауз», происходит от немецкого «Gans» — «гусь» (в диалектах или искажённой записи — «гауз»). Таким образом, прозвище Килингауз могло указывать на человека из окрестностей Киля, который держал гусей или занимался их разведением.

Фамилию образовали с помощью типичного немецкого суффикса -ен, который указывает на принадлежность: Килингаузен — «из рода Килингаузов» или «происходящий от Килингауза». В русском языке эта фамилия закрепилась без изменений, что характерно для фамилий немецких колонистов, переселившихся в Россию в XVIII–XIX веках. Носители фамилии Килингаузен, скорее всего, потомки выходцев из Северной Германии, которые обосновались в Поволжье, Причерноморье или Петербургской губернии. Поскольку в русской среде значение прозвища стёрлось, фамилия сохранилась как знак географического и профессионального происхождения предка.