Фамилия Лилько звучит на слух как уменьшительно-ласкательное, и это ощущение не обманывает. Её основа — имя или прозвище Лиля, которое в русской народной традиции было не только цветочным названием, но и сокращённой формой от имён Лидия, Елизавета или даже Илья (в украинском произношении). Суффикс -к- в русских фамилиях часто указывает на принадлежность или родство: Лилько — это буквально «маленький Лиля» или «сын Лили». Модель образования типична для западнорусских и украинских земель, где такие фамилии на -ко (Лилько, Иванько, Петько) не редкость.

Географически фамилия прочно привязана к западным регионам России и востоку Украины. В дореволюционных переписях Лилько чаще всего встречается в Черниговской, Полтавской и Харьковской губерниях, а также среди переселенцев на Кубани. Это не случайно: суффикс -ко характерен для украинской ономастики, и фамилия, скорее всего, сформировалась именно там, а затем вместе с носителями мигрировала в соседние области. В центральной России её почти не было — там предпочитали формы на -ов (Лильков).

Есть и другая, менее очевидная версия: основа могла пойти от диалектного слова «лилька» — так в некоторых говорах называли курительную трубку или небольшой ковш. В этом случае фамилия была бы прозвищем по ремеслу или привычке: возможно, предок курил трубку или делал их на продажу. Однако эта гипотеза слабее, потому что «лилька» в значении «трубка» — редкий локализм, и он не дал массовых фамилий. Имя Лиля как источник правдоподобнее.

Сословный состав носителей фамилии был пёстрым: в ревизских сказках XIX века Лилько записаны и как казаки, и как крестьяне, и как мещане. Никакой исключительной аристократии или, наоборот, однодворцев — обычная фамилия сельской и местечковой Украины. В советское время она сохранилась, но не стала широко распространённой: по данным современных исследований, в России её носит около полутора тысяч человек, в основном в Краснодарском крае, Ростовской области и Москве.

Интересная деталь: фамилия почти не меняла написания. В отличие от многих украинских фамилий, которые русифицировали, добавляя окончание -ов, Лилько осталась без изменений. Это говорит о том, что носители либо не стремились к адаптации, либо фамилия воспринималась как вполне русская по звучанию — в ней нет ничего чужеродного для русского уха.