Фамилия Милюлькин — редкая и морфологически прозрачная, но её основа вызывает вопросы. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Милюлькин буквально значит «сын (или потомок) Милюльки». А вот что такое «Милюлька» — здесь и начинается поиск.

Самая вероятная версия: Милюлька — это производная форма от крестильного имени Емилиан (в просторечии Емельян, Мильян) или от имени Милий. В русской народной традиции имена легко укорачивали и добавляли ласкательные суффиксы: Емельян → Миля → Милюля → Милюлька. Суффикс -юль- характерен для уменьшительно-ласкательных форм (как «тётюлька», «дядюлька»), так что Милюлька — это «маленький Миля» или ласковое обращение к ребёнку. Со временем прозвище закрепилось за главой семьи и дало фамилию.

Менее распространённая версия связывает основу с диалектным словом «милюлька» — так в некоторых говорах называли милого, любимого человека, иногда с оттенком нежности. Если это так, то фамилия произошла не от имени, а от прозвища, данного за ласковый нрав или за то, что человека так называли в семье.

География фамилии узкая: Милюлькины встречаются в основном в Поволжье (особенно в Самарской и Ульяновской областях) и на Урале. Это указывает на позднее закрепление фамилии, возможно, в среде крестьян или мещан, которые получили фамилии в XIX веке после отмены крепостного права. Сословная принадлежность предков — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, так как в дворянских родах такая «домашняя» форма встречается редко.

В написании фамилии стоит обратить внимание на двойной суффикс: -юльк- + -ин. Это делает Милюлькина похожей по модели на фамилии вроде Кирюлькин, Петюлькин — все они образованы от уменьшительных форм имён. Если бы основа была от слова «милый», логичнее было бы ожидать форму Милюлькин, но в реальных записях встречается только вариант с мягким знаком — Милюлькин.