Фамилия Килочек — редкий образец украинской модели фамилии с уменьшительным суффиксом -ек. В её основе лежит слово «кiл» (кол): заострённый шест, дубина или рычаг. Суффикс -оч- (-к-) придаёт значению уменьшительность, то есть Килочек — это «маленький кол» или «сын того, кого звали Килок».

От чего именно пошло прозвище — вопрос открытый. Самая прямая версия: так прозвали человека внешне похожего на кол — высокого и худощавого. Украинские прозвища нередко фиксировали именно внешность, причём без лести, а по-деревенски метко.

Вторая версия — профессиональная. Килочком могли называть мастера, который делал колья: для забора, для подпорки растений, для охоты. В хозяйстве кол был вещью ходовой, и тот, кто умел их быстро и ровно выстругивать, получал прозвище по ремеслу. Позже оно закрепилось за его потомками как фамилия.

Фамилия встречается в основном на территории Украины и в южных областях России, куда переселялись украинские крестьяне. В письменных источниках XVIII–XIX веков можно найти формы Кильченко, Кильченок — они из того же гнезда. Килочек стоит особняком: суффикс -ек типичен скорее для западноукраинских фамилий (сравните: Баранек, Ковалек), что может указывать на регион происхождения — Волынь, Подолье или Галичину.

Фамилия недворянская, крестьянская или казацкая. Никаких сведений о знатных носителях нет, да и не могло быть: прозвище слишком простое и бытовое.