Фамилия Лиличенко — классический пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. Эта модель, означающая «сын» или «потомок», была особенно распространена в землях Речи Посполитой, а затем и в Малороссии. В данном случае Лиличенко — это «сын Лилика», то есть человека, носившего редкое мирское имя или прозвище Лилик.

Основа фамилии уходит корнями в древнерусскую лексику. Мирское имя Лилик, скорее всего, связано со словом «лилекъ», которым в старину называли птицу козодоя. Название это возникло не случайно: существовало стойкое поверье, что козодой летает вечерами вокруг стада и выдаивает молоко у коз и коров, возвращающихся с выгона. Отсюда и пошло его народное прозвище, закрепившееся в языке.

Давая ребёнку имя Лилик, родители следовали древней славянской традиции «природных» имён. Считалось, что такое имя сделает младенца «своим» для окружающего мира, а полезные качества птицы — например, её связь с природными силами или особая ночная жизнь — перейдут к человеку. Таким образом, в основе фамилии лежит не христианское календарное имя, а архаичное прозвище, связанное с народными верованиями и наблюдениями за животным миром.

Встречаются и другие, менее убедительные версии. Иногда Лилик связывают с уменьшительной формой христианского имени Ливерий (греч. «свободный») или с цветком «лилия», но это уже более поздние и искусственные сближения. Первичная, «птичья» версия выглядит исторически достовернее, поскольку опирается на реальную ономастическую лексику Древней Руси и не требует привлечения заимствований или книжных форм.

В украинской ономастике фамилия Лиличенко стоит в одном ряду с такими однокоренными образованиями, как Лилик (сама основа), Лиликов (русифицированный вариант) или Лиличенко (уже с типичным украинским суффиксом). Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, где модель на -енко была доминирующей. Встречается она и на юге России, куда переселялись выходцы из Малороссии в XVIII–XIX веках.

Социальный статус первых носителей был, скорее всего, крестьянским или казачьим. Фамилии на -енко в массе своей принадлежали простым людям: реестровым казакам, мещанам, государственным крестьянам. Дворянских родов с такой фамилией, как правило, не было, если только отдельные представители не получали личное дворянство по выслуге или чину.