Фамилия Кириленко — один из ярких примеров украинской модели образования фамилий с суффиксом -енко, который в буквальном смысле означал «сын» или «потомок». Если разобрать её по составу, то в основе лежит имя Кирилл, а суффикс -енко указывает на родство. Таким образом, Кириленко — это «сын Кирилла», «Кириллов сын». Имя Кирилл пришло в русский и украинский языки из греческого (Κύριλλος) и переводится как «маленький господин» или «господчик» — от слова κύριος (господин, владыка) с уменьшительным суффиксом. В древности так могли назвать ребёнка в знак уважения или пожелания ему достойного положения.

Модель на -енко стала самой массовой в украинской ономастике примерно с XV–XVI веков. Первоначально такие фамилии бытовали в казацкой среде и среди крестьянства Поднепровья, а затем распространились по всей Левобережной и Слободской Украине. Кириленко — типичный представитель этой волны: фамилия не указывает на сословие или профессию предка, а только на его отца по имени Кирилл. Встречается она и в России, куда попала вместе с переселенцами с Украины в XVII–XIX веках, но там её часто «обрусевали» — меняли окончание на -ов, получая фамилию Кириллов.

Стоит обратить внимание на ударение. В украинской традиции фамилия произносится с ударением на второй слог — Кириле́нко, тогда как в русском языке нередко смещают ударение на третий — Кириле́нко или даже Кириленко́. В официальных документах, как правило, закреплён украинский вариант ударения.

Однокоренные фамилии — Кириллов, Кирильченко, Кириленков — показывают, как одна и та же основа обрастала разными суффиксами в зависимости от региона и языковой среды. Если Кириллов — это чисто русская патронимическая модель на -ов, то Кириленко — её украинский аналог, а Кирильченко — ещё один украинский вариант с другим суффиксальным оформлением. Все они восходят к одному и тому же имени, но рассказывают о разных ветвях одного родового древа.