Фамилия Лиолько — редкая, и её разговорный характер сразу бросается в глаза. В русском языке она звучит как инородное тело, что подсказывает: её корни, скорее всего, не славянские. Первое, что приходит на ум — итальянское или испанское происхождение, где обилие гласных и сочетание «льо» типично. В итальянском существует фамилия Liollo (Лиолло), которая могла трансформироваться при записи в русских документах: окончание «-о» иногда русифицировали, добавляя мягкий знак или меняя на «-е» для благозвучия. Однако есть и другая, более вероятная версия, связанная с немецким влиянием.

Фамилия могла возникнуть из немецкого диалектного прозвища Liolke или Lielke, которое является уменьшительной формой от имени Лиоб (Lieb) или Лиебхард (Liebhard). В таком случае суффикс «-ке» (нем. -ke) указывает на «сына» или «маленького» — типичная модель для восточно-прусских или силезских фамилий. При переселении в Россию, особенно в XVIII–XIX веках, немецкие колонисты часто меняли окончания на русский лад: «-ке» превращалось в «-ко» или «-ка», а затем, под влиянием местного произношения, могло закрепиться как «-олько». Таким образом, Лиолько — это русифицированный вариант немецкой фамилии, означавшей «сын Лиоба» или «маленький Лиоб».

География бытования подсказывает, что фамилия встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также в Украине, что характерно для мест компактного проживания немецких колонистов. Если предки носили эту фамилию, они могли быть ремесленниками, крестьянами или мещанами, получившими прозвище по имени отца. Споров о происхождении почти нет — большинство исследователей сходятся на немецком следе, отбрасывая маловероятные версии о тюркских или финно-угорских корнях из-за отсутствия типичных для них словообразовательных моделей. Фамилия остаётся редкой, что делает её уникальной: носители Лиолько, скорее всего, потомки одной или нескольких семей переселенцев, сохранивших фамилию в неизменном виде.