Фамилия Китойленко — одна из тех, что сразу обращает на себя внимание нестандартным корнем. Если отбросить типичный украинский суффикс -енко (указывающий на потомка, «сына» или «малого»), остаётся основа Китойл-. Она не похожа ни на распространённое имя, ни на очевидное прозвище, поэтому разбор требует обращения к географии и истории.

Скорее всего, в основе лежит географическое название — река Китой. Это левый приток Ангары в Иркутской области, хорошо известный в Сибири. Название реки происходит из бурятского или эвенкийского языка и, по разным версиям, может означать «волчья» или «каменистая». Человек, переселившийся с берегов Китая, мог получить прозвище Китойл (Китой + уменьшительный или пренебрежительный суффикс -л, реже -ль). От этого прозвища и пошла фамилия: сначала Китойленко — «сын Китойла».

Версия с происхождением от реки — самая правдоподобная. Менее вероятно, что корень связан с тюркским словом «кит» (в значении «задняя часть», «спина») или с древнерусским диалектным «кита» (связка, пучок; отсюда фамилия Китов). Суффикс -ойл в русских и украинских фамилиях встречается редко и почти всегда указывает на иноязычную или топонимическую основу, а не на прямое прозвище по профессии.

В XVIII–XIX веках выходцы из центральных губерний России активно осваивали Сибирь. Переселенец, обосновавшийся на новом месте, часто получал фамилию по названию реки или урочища, откуда пришёл. Китойленко — яркий пример такой «сибирской» фамилии, закрепившейся в казачьей или крестьянской среде. Фамилия редкая, не встречается в массовых списках дворянства, что подтверждает её простонародное происхождение: предки были, скорее всего, вольными или приписанными к заводам крестьянами, казаками или охотниками.

Таким образом, носитель фамилии Китойленко может с высокой долей уверенности считать, что его предки родом из Восточной Сибири, с берегов реки Китой, и что фамилия образована по типичной украинской модели, но от сибирского топонима — необычный гибрид, отражающий сложные миграционные процессы в Российской империи.