Фамилия Кильтау — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять, откуда она взялась, нужно разобрать её на составляющие, и здесь сразу возникает сложность: окончание -ау нехарактерно для русских фамилий, образованных по модели «прозвище + суффикс». Если бы это была фамилия на -ов или -ин, корень «Кильт» можно было бы связать с диалектным словом «кильт» (например, в некоторых говорах так называли кривой нож или зазубрину), но суффикс -ау указывает на иноязычное происхождение.

Скорее всего, Кильтау — это фамилия тюркского или, возможно, кавказского корня. В тюркских языках суффикс -тау означает «гора» (ср. «Алатау» — пёстрые горы, «Каратау» — чёрная гора). Первая часть «Киль» может быть искажением слова «кюль» (зола, пепел) или «киль» (основа, остов). Таким образом, Кильтау — это «Пепельная гора» или «Гора с остовом» — топонимическое прозвище, которое дали человеку, жившему у такой горы или происходившему из местности с таким названием. В пользу этой версии говорит и то, что фамилии на -тау встречаются у башкир, татар и народов Северного Кавказа, где горный рельеф задавал названия поселений и урочищ.

Менее вероятный, но возможный вариант — немецкое происхождение. В немецком языке есть слово «Kiel» (киль корабля) и фамилии с окончанием -au, обозначающим луг или пойму (например, «Kielau»). Если предки Кильтау были немцами-колонистами, переселившимися в Российскую империю в XVIII–XIX веках, фамилия могла означать «луг у киля» или «пойма, где строят корабли». Однако для немецкой фамилии более типично написание «Кильау» или «Киляу», а форма «Кильтау» с твёрдым «т» тяготеет к тюркскому произношению.

В любом случае, носители фамилии Кильтау — это люди, чьи предки, вероятно, жили в регионах с сильным тюркским или степным влиянием: на Южном Урале, в Поволжье или в предгорьях Кавказа. Фамилия не получила широкого распространения, поэтому её можно считать локальной, закрепившейся за одной или несколькими семьями. Проверить точную этимологию можно только через архивные записи конкретной семьи — метрические книги или ревизские сказки, где указано место рождения.