Основой фамилии Кильпяков послужило мирское имя Кильпяк. Фамилия Кильпяков, предположительно, образована от мордовского дохристианского имени Кильпяк, которое связано с финно-угорским словом kilpa. В финском языке это слово имеет значение «состязание», а однокоренные с ним слова также переводятся как «соперник» и «бегущий наперегонки». Согласно другой гипотезе, в основе фамилии Кильпяков лежит прозвище Кильпяк, имеющее родственную этимологию с немецким нарицательным Kilber - «животновод, занимающийся разведением овец». Соответственно, прозвище Кильпяк относится к числу «профессиональных» именований, содержащих указание на род деятельности основателя фамилии. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Кильпяк, со временем получил фамилию Кильпяков.