Фамилия Мильченок — яркий пример того, как белорусская или украинская модель образования фамилий сохранила уменьшительно-ласкательный суффикс, который в русском языке почти полностью перешёл в разряд имён, а не фамилий. Ключевой элемент здесь — суффикс -енок (в белорусской транскрипции часто -онак/-енак, в украинской -енко, но с характерным чередованием). В восточнославянской традиции этот суффикс означал «маленький», «сын» или «детёныш». То есть Мильченок — это буквально «маленький Милько» или «сын Мильки».

Основа фамилии — Милько (или Милька). Это, в свою очередь, производная форма от крестильного имени Емилиан (из греческого — «льстивый», «ласковый») или, реже, от Милий (тоже греческое, «яблочный», «медовый»). В народной речи такие имена сокращали до Миль, Миля, Милька, отбрасывая начало. В украинском и белорусском языках звук «л» в таких формах часто смягчался, что и дало «Милько». Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, звался Емилианом, а в быту его называли Мильком, а его сына — Мильчонком (через чередование к/ч).

Географически фамилия Мильченок тяготеет к северо-востоку Украины (Черниговская, Сумская области) и югу Беларуси (Гомельская, Могилёвская области). Это регионы, где суффикс -енок (в форме -онок) был типичен для фамилий крестьян и казаков, в отличие от дворянских -ов/-ев. В польском влиянии (суффикс -ек) здесь нет необходимости: модель чисто восточнославянская, народная.

Интересная деталь: фамилия Мильченок не имеет ничего общего с «миллионом» или «милым», как может показаться на слух русскому человеку. Ударение, скорее всего, падает на первый слог — Ми́льченок, хотя в некоторых говорах могло сместиться на второй. В дореволюционных записях можно встретить варианты Мильчёнок (с буквой «ё») или Мильченко — это одно и то же, просто разная запись одного звука в документах разных волостей.