Фамилия Лиликова — женская форма от Лиликов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Лилик. Вопреки первому впечатлению, корень здесь, скорее всего, не связан с цветком лилией, хотя такое народное переосмысление тоже могло сыграть роль на поздних этапах.

Самая вероятная версия — происхождение от тюркского слова «лилик» или «лиликей», что означает «аист» или «журавль». В южнорусских и украинских говорах «лиликать» — кричать по-аистиному, а саму птицу нередко называли лиликом, лелекой или гиргилой. Прозвище Лилик могли дать человеку за длинные ноги, высокий рост или характерную походку — размеренную, «шагающую». В пользу этой версии говорит и география фамилии: она встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях и на востоке Украины — как раз в зоне распространения степного аиста и тюркских заимствований в местных говорах.

Суффикс -ов- типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ: он отвечал на вопрос «чей?» — то есть сын или потомок Лилика. Женская форма на -а закрепилась в документах по мужу или отцу: Лиликова — «жена Лиликова» или «дочь Лиликова». Иногда, впрочем, фамилию могли дать по материнской линии (от прозвища Лилика), но это редкий случай.

Менее убедительная, но возможная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «лиликать» в значении «лепетать, говорить невнятно» или «причитать». Тогда Лиликом называли косноязычного или плаксивого человека. Однако эта гипотеза слабее: в источниках по ономастике (например, в работах Б. Унбегауна) тюркская основа для подобных фамилий считается более надёжной, чем чисто славянская звукоподражательная.

Среди дворянских родов Лиликовы не числятся — фамилия крестьянская или мещанская. В дореволюционных метрических книгах она встречается в основном у государственных крестьян и однодворцев южных губерний. Носители фамилии Лиликова сегодня рассеяны по всей России, но ядро по-прежнему остаётся в Черноземье.