Фамилия Киляченкова — женская форма, восходящая к мужской фамилии Киляченков. Её ядро — прозвище или неканоническое имя Киляка, которое могло возникнуть от диалектного глагола «килять» (хромать, припадать на ногу). В русских говорах слово «киля» означало хромого, человека с повреждённой ногой. Соответственно, первый носитель прозвища — человек с заметной хромотой или характерной походкой.

Суффикс -енков указывает на восточноукраинское или южнорусское происхождение. Модель «основа + -енко» типична для украинской ономастики, где такие фамилии означали «сын такого-то»: Киляченко — сын Киляки. При миграции носителей в великорусские губернии фамилия обрастала типично русским патронимическим суффиксом -ов: Киляченко превратился в Киляченкова. То есть перед нами гибридная форма: украинский суффикс сыновства с русским окончанием принадлежности.

Интересно, что фамилия встречается в основном в Курской, Белгородской и Воронежской областях — на стыке исторических русских и украинских земель, где такие «гибридные» фамилии не редкость. Встречаются варианты написания: Киляченков, Килячёнков, реже Килякин. Последний мог образоваться от той же основы, но через суффикс -ин.

Сословной принадлежности одного предка не установить: прозвище по физическому недостатку могли дать и крестьянину, и ремесленнику, и казаку. В XIX веке носители фамилии фиксируются в основном среди государственных крестьян и однодворцев южных губерний. Никаких известных исторических деятелей с этой фамилией не зафиксировано — фамилия редкая, не аристократическая, но зато точно указывающая на конкретную черту предка, которая дала начало роду.