Фамилия Килькеева — женская форма, мужская — Килькеев. В основе фамилии, скорее всего, лежит тюркское имя или прозвище Килькей (Килькай). Разбираем по составу: корень «киль-» (от тюркского «киль» — приходи, приди, или «кил» — раб, слуга) и суффикс «-кей», характерный для тюркских уменьшительно-ласкательных форм. В целом, имя Килькей могло означать «пришедший» (например, долгожданный ребенок) или «служка» (в религиозном контексте).

Модель образования фамилии — русская: к основе Кильке- добавили патронимический суффикс -ев (в мужском роде), что означает «сын Килькея». Это типичная схема для фамилий, возникших у народов Поволжья и Урала, где тюркские имена переоформлялись по русским канонам.

Географически фамилия Килькеев/Килькеева привязана к регионам расселения татар, башкир и других тюркоязычных народов: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области. Встречается также у крещёных татар (кряшенов). В дореволюционных метрических книгах Казанской и Уфимской губерний эта фамилия фиксируется с XVIII века.

Интересная деталь: в некоторых говорах «килькей» могло быть прозвищем человека с узкими глазами (от тюркского «кый» — косой). Но эта версия менее убедительна, так как суффикс -кей вряд ли присоединялся бы к описательному признаку — он характерен именно для личных имён.

Сословно носители фамилии были в основном государственными крестьянами, реже — служилыми татарами (мурзами). Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках нет. В XX веке фамилия распространилась по всей России, но до сих пор остаётся относительно редкой и компактной в ареале.