Фамилия Нилкова — женская форма, а её мужской вариант Нилков. С точки зрения словообразования это типичная русская фамилия с суффиксом -ов-, указывающая на принадлежность: «чей?» — Нилков, то есть сын или потомок человека по имени Нилко.

Главная загадка — в основе. Самое прямое объяснение: Нилко — это уменьшительная форма от канонического крестильного имени Нил. Имя Нил (от греческого Neilos — «река Нил») в святцах есть, но на Руси оно было редким, встречалось преимущественно в монашеской среде или у духовенства. Однако фамилия Нилков не обязательно связана с церковным именем. В народной среде имя Нил могло даваться как охранительное, «некрасивое», чтобы уберечь ребёнка от сглаза, — по той же логике, что имена Нелюб, Некрас, Ненаш. В таком контексте Нилко могло быть прозвищным именем, не имеющим отношения к египетской реке.

Существует и бытовая версия, менее вероятная, но допустимая для говоров: Нилка — прозвище человека, который «нил», то есть ныл, жаловался, был плаксивым. В этом случае фамилия образована от глагольной основы, как, например, Ворчунов или Крикунов. Однако для такой модели больше характерен суффикс -ин- (Нилов, Нилин), а -ов- чаще прилагается к именам на -а, -я, поэтому версия с именем Нилко выглядит убедительнее.

География фамилии Нилкова неширокая. В дореволюционных источниках и современных базах она встречается в центральных губерниях России, особенно в Тверской, Ярославской и Владимирской областях, а также на Урале, куда переселенцы уносили фамилии с собой. Встречаемость низкая, что подтверждает редкость исходного имени.

Социальный состав носителей, скорее всего, был крестьянским или мещанским. Духовенство, если и брало имя Нил, чаще образовывало фамилию Нильский или Нилов. Нилковы — это потомки крестьянина или посадского, которого в быту звали Нилко, и прозвище закрепилось за родом без изменений.