Фамилия Килясов — редкий случай, когда основа не очевидна на первый взгляд. Если отбросить типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Киляса), остаётся корень Киляс-. В русской ономастике эта основа не имеет прямого и прозрачного значения, поэтому для её объяснения приходится обращаться к тюркским языкам.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркским именем или прозвищем Кылыс (варианты — Кылыч, Килис). В тюркских языках «кылыс» или «кылыч» означает «меч», «сабля». Имя Кылыч было распространено у народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии, его давали как пожелание воинской доблести или как оберег. При переходе в русскую среду звук «ы» мог замениться на «и», а конечный «ч» — на «с», что дало форму Киляс. Фамилия Килясов, таким образом, образована от имени-прозвища Киляс (Кылыс) и буквально значит «потомок того, кого звали Мечом».

Регионально фамилия тяготеет к территориям, где исторически смешивались русское и тюркское население: её носители встречаются в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. В некоторых случаях возможна иная этимология — от мордовского (эрзянского) имени Киля, но суффикс -сов скорее указывает на русскую адаптацию тюркского имени, чем на финно-угорскую основу.

Суффикс -ов в фамилии — стандартный русский патронимический формант, который закрепился за нерусскими именами при их интеграции в православную культуру. Это значит, что предки носителей фамилии, скорее всего, были крещёными татарами или башкирами, либо русскими, получившими прозвище от тюркского слова. Сословно фамилия не привязана к дворянству: она бытовала в крестьянской и мещанской среде. Других версий, например, от географического названия или забытого ремесла, для Килясова нет — корень слишком специфичен и не встречается в других контекстах.