Фамилия Лилль в русском языке звучит необычно и явно не славянского корня. Скорее всего, её основа — прозвище, которое дали предку по роду занятий или месту жительства. Самая вероятная версия связывает фамилию с эстонским словом lill — «цветок». В таком случае прозвище Лилль мог получить цветовод, человек, который выращивал цветы на продажу или просто любил их. Это типичное «профессиональное» именование, указывающее на ремесло, а не на внешность.

Есть и альтернативные объяснения, хотя они менее очевидны. По одной из них, фамилия восходит к старому германскому слову Lill, означающему «грязь». Тогда прозвище могло закрепиться за человеком, жившим на болотистой, сырой земле. По другой немецкой гипотезе, в основе лежит Lilje — «лилия», и прозвище дали тому, у кого дом стоял среди этих цветов. Однако эстонская версия выглядит убедительнее: она проще по словообразованию и лучше объясняет, почему фамилия встречается в регионах, граничащих с Прибалтикой и Финляндией.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Лилль не получила типичных русских суффиксов (-ов, -ин, -ский). Это редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив свою иноязычную форму. Такое случалось, если носитель был выходцем из Прибалтики или немецких колонистов, а затем его потомки обрусели, но фамилию не переделывали на русский лад. Так что предки человека с фамилией Лилль могли быть либо эстонскими садоводами, либо жителями болотистых низин в Германии.