Фамилия Кормиличев — одна из тех, что образована не от имени, а от прозвища, описывающего социальную роль человека. В её основе лежит слово «кормилец». Владимир Даль в своём словаре даёт этому слову несколько значений: «кто кормит кого, дает пропитание, насущный хлеб; благодетель, милостивец, покровитель, добродей». Кроме того, Даль отмечает, что «кормилец» могло быть обращением к старшему по возрасту или положению человеку.

Скорее всего, прозвище Кормилец (а от него — Кормилиц) закрепилось за человеком, который был главой большого семейства или старшим сыном, от которого зависело пропитание и благополучие остальных. Менее вероятная версия связывает фамилию с женским прозвищем Кормилица — так называли женщину, кормившую грудью чужого ребёнка. Но для фамилии Кормиличев мужская форма «кормилец» выглядит убедительнее, поскольку суффикс «-ев» указывает на принадлежность мужчине.

В самой фамилии заметен любопытный фонетический сдвиг: основа «Кормилиц» превратилась в «Кормилич». Чередование «ц» и «ч» здесь не случайно. Это результат древнего процесса в русском языке: под влиянием последующего гласного «е» (в суффиксе «-ев») твёрдый «ц» смягчался и переходил в «ч». Так прозвище Кормилиц дало фамилию Кормиличев, а не, скажем, Кормилицев. Последняя форма тоже существует, но встречается реже.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Кормиличев стоит в одном ряду с Кормильцевым, Кормилевым и Кормильчиковым. Все они восходят к тому же корню, но различаются суффиксами и моделями образования. Фамилия Кормиличев — одна из самых распространённых в этом гнезде, что говорит о том, что прозвище было ходовым и не привязано к какой-то одной местности.