Фамилия Корниленко построена по одной из самых распространённых моделей украинской ономастики — с помощью патронимического суффикса -енко. Этот суффикс означает «сын» или «потомок», поэтому исходное значение фамилии — «сын Корнила». В основе лежит уменьшительная форма крестильного имени Корнелий, которое восходит к латинскому слову cornu — «рог». Имя Корнелий в древнеримской традиции было связано с родовым именем, а в христианском контексте известно по сотнику Корнилию, одному из первых язычников, принявших крещение.

Корнил и Корней — это народные, бытовые варианты церковного Корнелия. В украинской среде имя Корнил было распространено шире, чем полная форма, и именно от него пошла основа для фамилии. Важно не путать с фамилией Корниенко, которая образована от формы Корней, хотя обе они однокоренные и восходят к одному источнику. Разница лишь в том, какой вариант имени закрепился в конкретной семье: Корнил или Корней. Корниленко встречается реже, чем Корниенко, и это может говорить о более узком ареале бытования — преимущественно в центральных и восточных областях Украины.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в русской традиции указывали на принадлежность отцу, модель на -енко в украинской среде активно формировалась с XV–XVII веков и могла обозначать не только прямого сына, но и более дальнего потомка. То есть предок Корниленко мог жить в эпоху казачества или Гетманщины и не обязательно был сыном конкретного Корнила — фамилия просто закрепилась за родом.

Социальный контекст фамилии — преимущественно крестьянский и казачий. Фамилии на -енко редко встречались у шляхты (та использовала формы на -ский/-цкий). Поэтому Корниленко — это фамилия, которая с высокой вероятностью указывает на происхождение из свободного или зависимого сельского населения Малороссии, без дворянского статуса.

Спорных версий у этой фамилии нет: латинская этимология имени Корнелий и украинская словообразовательная модель очевидны. Единственное, что может ввести в заблуждение, — попытка связать фамилию с растением кизил (кизиль, корнил). Это народная этимология, которая не выдерживает проверки: имя Корнил фиксируется в документах ещё до того, как кизил стал ассоциироваться с фамилией, и словообразовательная логика «растение → фамилия» для суффикса -енко нехарактерна.