Фамилия Милиатова звучит необычно для русского уха, и причина в её основе. Скорее всего, это не исконно славянская фамилия, а адаптированная на русской почве форма. В русском языке нет корня «милиат-» со значением, которое могло бы лечь в основу прозвища или профессии. Поэтому первая и самая вероятная версия — фамилия образована от имени или прозвища, связанного с греческим именем Милиатос или его производными. Греческое влияние на русские фамилии было особенно сильным через церковную среду и южнославянские земли. Имя Милиатос (от греч. «милиа» — яблоко) могло быть дано как ласковое прозвище или как календарное имя, хотя в святцах оно редкое.

Суффикс «-ов» указывает на типичную русскую модель образования: «чей?» — Милиатов, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Милиат. Женская форма Милиатова — это вариант по мужу или отцу. Встречается также вариант написания через «е» — Милеатова, что может указывать на диалектное произношение или на связь с другим корнем, например, с греческим «милео» (заботиться) или с тюркским «миллет» (народ), но это уже менее вероятные гипотезы.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине, а также к регионам, где было сильно греческое влияние — например, Приазовье, Крым, Новороссия. Встречается она редко, что подтверждает её нерусское происхождение: такие фамилии часто оставались локальными, не расходясь широко по стране. Сословно предки могли быть как священниками (греческие корни в духовенстве обычны), так и казаками или мещанами, получившими фамилию по прозвищу.

Есть и более прозаичная версия: фамилия могла возникнуть как искажение или переосмысление другой фамилии при переписи. Например, от фамилии Миловатов (от слова «миловать») или от Милятов (от имени Милята). Но в таком случае написание «Милиатова» — результат ошибки писаря, которая закрепилась. Тем не менее, учитывая устойчивость формы, греческая версия остаётся основной. Таким образом, Милиатова — это фамилия с южным, возможно, греческим следом, указывающая на потомка человека по имени Милиат, что в переводе может означать «яблочко» или «сладкий».