Фамилия Крилова — женская форма фамилии Крилов, которая, в отличие от большинства русских фамилий, образована не от полной, а от усечённой основы. В русской ономастике это редкий случай: фамилия восходит не к слову «крыло» (через «ы»), а к древнему личному имени или прозвищу Крил.

Исходное прозвище Крил — это краткая форма от имени Крила, которое встречалось в новгородских и псковских землях. В основе лежит древнерусское слово «крилъ» — «хромой», «кривой» (ср. с современным «кривой»). Человек с таким прозвищем мог иметь физический недостаток: хромоту, косоглазие или искривлённую конечность. Прозвища по внешним признакам были очень распространены в XV–XVII веках, они не несли оскорбительного оттенка, а просто фиксировали отличительную черту.

Суффикс -ов в фамилии Крилов указывает на принадлежность: «чей?» — Крилов, то есть сын Крила. По этой модели образованы тысячи русских фамилий от прозвищ и мирских имён (Петров, Иванов, Волков). Однако написание через «и» — Крилова — сохраняет архаичную орфографию. В XVIII–XIX веках, когда фиксировались фамилии, буква «и» на месте современной «ы» была нормой в некоторых говорах и в церковнославянской традиции. Поэтому фамилия Крилова — не ошибка, а историческое написание, которое закрепилось в документах.

Географически фамилия Крилова встречается в центральных и северо-западных регионах России, особенно в Тверской, Новгородской и Псковской областях. Это косвенно подтверждает версию о новгородском происхождении прозвища. В южных и восточных губерниях фамилия редка, что отличает её от массовой фамилии Крылов, которая распространена повсеместно.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» отмечается, что фамилии с корнем «крил-» (Крилов, Крилин) относятся к числу «фонетических вариантов» — то есть они не связаны с птицей или крылом, а имеют самостоятельную этимологию. Таким образом, носитель фамилии Крилова может считать себя потомком человека, которого в древности называли Крилом — скорее всего, за хромоту или кривизну, а не за полёт.