Фамилия Немилова напрямую связана с древним русским именем Немилый. Это не прозвище, данное за скверный характер, а типичный пример «охранительного» имени, которым нарекали ребенка, чтобы отвести от него беду. Логика предков проста: назовешь сына Немилым — и злые силы не позарятся, а жизнь его сложится счастливо, и люди будут любить. Словарь Владимира Даля определяет «немилого» как «нелюбого, противного, постылого», но в контексте имени этот смысл работал с точностью до наоборот — как оберег от ненависти и опалы.

Впрочем, существует и вторая версия происхождения. По ней, Немилым прозывали уже взрослого человека, попавшего в опалу, изгнанного из общины или потерявшего расположение князя. Такое прозвище закреплялось за ним и переходило к детям как напоминание о семейной драме. Эта гипотеза менее популярна у ономастов, но имеет право на жизнь, поскольку в старинных документах встречаются обе модели: и мирские имена-обереги, и прозвища, отражающие социальный статус.

Историческая глубина фамилии прослеживается по письменным источникам. В документах 1660 года упоминается Кузьма Немилый, посадский человек из Ржева. Эта запись — одна из ранних фиксаций имени, от которого пошла фамилия. Сам же способ образования — через суффикс -ов/-ев — типичен для русских фамилий, сложившихся из отчеств: Немилов буквально означает «сын Немилого». Женская форма Немилова — естественное родовое окончание, закрепившееся за женами и дочерьми.

Среди носителей фамилии выделяется фигура Владимира Немилова, российского химика и металлографа, известного трудами по соединению сплавов платины и палладия. Его научная работа — редкий случай, когда фамилия с «негативным» корнем прославилась в точных науках, а не в литературе или искусстве. В целом же фамилия Немилова не частотна, но и не редкость: она встречается по всей России, без выраженной региональной привязки, что говорит о ее древнем общерусском происхождении.