Фамилия Кирхларов — редкий случай, когда русская фамилия образована от немецкой основы, но по русской модели. В основе лежит немецкая фамилия Кирхлар (Kirchlar), которая, в свою очередь, происходит от сложения двух корней: Kirche (церковь) и Lahr (название города или, в диалектах, «поляна», «пустошь»). Исходное значение — «житель церковной поляны» или «тот, кто из Кирхлара». В Германии фамилия Kirchlar встречается локально, особенно в землях Баден-Вюртемберг и Рейнланд-Пфальц, где есть топонимы с корнем Lahr.

Русский суффикс -ов указывает на патронимическую модель: Кирхларов буквально означает «сын Кирхлара» или «из семьи Кирхларов». Такое оформление типично для обрусевших немецких фамилий в XVIII–XIX веках, когда переселенцы из Германии (колонисты, ремесленники, офицеры) попадали в русскую среду. Их имена и прозвища русифицировались: немецкая основа сохранялась, а к ней добавляли русское окончание принадлежности.

Сословно носители фамилии Кирхларов скорее всего принадлежали к мещанству или купечеству, реже — к дворянству. Немецкие колонисты в России часто занимались ремеслом, торговлей или служили в армии. Если предок был офицером или врачом, фамилия могла закрепиться в среде российских немцев, которые к началу XX века уже полностью перешли на русский язык, но сохранили немецкие корни в фамилиях.

Географически фамилия редкая. По данным открытых баз, Кирхларовы встречаются преимущественно в центральных регионах России, на Урале и в Сибири — то есть там, куда ссылали или переселяли немецких колонистов в XIX веке, а также куда они эвакуировались в XX веке. В самой Германии фамилия Кирхлар тоже не массовая, что делает Кирхларовых уникальным ответвлением немецкого рода, полностью ассимилировавшегося в русской языковой среде.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что в ней нет славянского корня, но есть чисто русский суффикс. Это характерная черта так называемых «гибридных» фамилий, которые отражают историю межкультурных контактов. Если сравнивать с однокоренными, то в России существуют фамилии Кирх, Кирхнер, Кирхгоф — все они немецкого происхождения, но Кирхларов стоит особняком из-за двойной основы.