Фамилия Килочкина образована от мужского варианта Килочкин, и её основа — не имя и не ремесло, а скорее всего, прозвище или уменьшительная форма от названия предмета. Разбираем по косточкам.

Корень «кил-» в русских фамилиях встречается нечасто и сразу наводит на две мысли. Первая — связь со словом «кила», то есть грыжа или опухоль. В старину «килой» могли прозвать человека с заметной грыжей, либо, в переносном смысле, — надоедливого, «приставучего» как болезнь. Вторая версия — от «киль», части рыбьего скелета, но это маловероятно для прозвища: слишком узко и нехарактерно для антропонимии.

Суффикс «-очк-» здесь уменьшительно-ласкательный. То есть исходное прозвище было не «Кила», а «Килочка» — смягчённый, почти бытовой вариант. Так могли называть ребёнка или взрослого с лёгкой иронией, как «грыжика» или «пупочка». Фамилии на «-ин» указывают на принадлежность: «чей?» — Килочкин, то есть сын или потомок Килочки. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где активно использовали прозвищные фамилии без книжного налёта.

В словарях фамилия Килочкин не зафиксирована как дворянская или купеческая — скорее всего, она крестьянская или мещанская. Встречается она редко, в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её народное, неаристократическое происхождение. Интересно, что однокоренная фамилия Килов (от той же «килы») распространена шире, а вот форма с уменьшительным суффиксом — более локальная и камерная.

Если у предка было прозвище Килочка, то, скорее всего, оно закрепилось за ним в быту, а при переписях или записях в метрических книгах его записали как отчество: «Иван Килочкин сын». Со временем фамилия устоялась в женском варианте Килочкина — по правилам русского языка для замужних женщин. Никакой тайны или знатного рода за ней не стоит, зато отчётливо видна живая народная речь, где телесный недостаток или особенность могли стать основой для фамильного имени.