Фамилия Крыленко образована от мирского имени Крыло. В древнерусской традиции имя, совпадающее с названием части тела, не было редкостью: по тому же принципу возникли фамилии Когтев, Хвостов, Лапин. Человек по прозвищу Крыло мог выделяться лёгкостью, быстротой, особым размахом в делах — или же просто получить такое имя в семье, где ценились некалендарные, «живые» имена.

Словообразовательная модель фамилии указывает на украинское или южнорусское происхождение: суффикс -енко типичен для Приднепровья и Слобожанщины. В этой модели фамилия буквально означает «маленький Крыло» или «потомок Крыла». В Великороссии ту же основу оформили бы иначе — Крылов, Крыльев.

Есть и другая, менее очевидная версия: фамилия могла быть семинарской. В духовных училищах нередко давали «говорящие» фамилии, символизирующие стремление к небесам, — и Крыленко здесь вписывается в тот же ряд, что и Вознесенский, Ангелов, Небесский. В пользу этой гипотезы говорит и то, что носители фамилии встречаются среди выходцев из духовного сословия, хотя основная масса Крыленко — потомки крестьян и казаков.

Самым известным носителем фамилии стал Николай Васильевич Крыленко (1885–1938). После Октябрьской революции он занял пост Главковерха Российской армии, позже был наркомом юстиции и одним из организаторов первых советских судебных процессов. Парадокс судьбы: человек, боровшийся с «контрреволюционерами», в конце 1930-х сам был репрессирован и расстрелян.