Фамилия Кириловых происходит от имени Кирилл. В основе лежит крестильное имя, которое пришло на Русь из Византии вместе с христианством. Греческое слово «κύριλλος» (кюриллос) означает «маленький господин» или «господский». Так называли мальчиков, желая им достойного положения, а со временем имя стало одним из самых распространённых в среде духовенства и простых крестьян.

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий: суффикс -ов- указывает на принадлежность. Кирилов — это «сын Кирилла», «потомок человека по имени Кирилл». Форма Кириловых — родительный падеж множественного числа, которая закрепилась в документах как обозначение целого рода: «из дома Кириловых».

Есть и вторая, менее очевидная версия. Фамилия могла возникнуть не от имени, а от названия города Кириллов в Вологодской области. Этот город вырос вокруг знаменитого Кирилло-Белозерского монастыря, основанного в XIV веке. Жители окрестных деревень, переселяясь в другие губернии, могли получить прозвище по месту выхода: «Кириловский», которое со временем сократилось до «Кирилов». В этом случае основатель рода был уроженцем или долгим жителем тех мест.

Что касается ударения, то в фамилии оно обычно падает на второй слог — Кири́лов. В имени же Кири́лл ударение стоит на том же месте, так что разница только в окончании. Встречается также написание с двумя «л» — Кириллов, но форма с одной «л» (Кирилов) тоже исторически правильна и нередко фиксировалась в метрических книгах как вариант.

Социальный состав носителей был пёстрым. Поскольку имя Кирилл почиталось в церковной среде, фамилия часто встречалась среди священников и монахов. Но и крестьяне, и мещане носили её не реже — имя было популярно во всех сословиях. Так что предки современных Кириловых могли быть и сельскими плотниками, и городскими купцами, и дьячками в приходе.

Из однокоренных фамилий стоит упомянуть Кириленко, Кирильчук, Кирилловский — все они восходят к тому же имени, но образованы с помощью других суффиксов, характерных для украинской, белорусской или польской традиции. Фамилия Кириловых — типично русская, северного или центрального происхождения, что подтверждается и её связью с вологодским топонимом.