Фамилия Онилова — один из тех редких случаев, когда исходная форма женского имени сохранилась в основе почти без изменений. В её центре лежит имя Онила — разговорный вариант крестильного имени Онисим (от греческого «онисимос» — полезный). В русской бытовой традиции полные имена часто сокращали: Онисим превращался в Оня, а ласкательная форма с суффиксом -ил- дала Онила. Так могли называть и мужчину (как уменьшительное), и женщину, но в случае с фамилией на -ов речь идёт о патрониме — «сын Онилы». Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от основ на твёрдый согласный.

Сама фамилия Онилова — женская по звучанию, но по происхождению отнюдь не «матроним». В русской ономастике фамилии на -ов/-ев редко образуются от женских имён; здесь основа — мужское прозвищное или домашнее имя. Однако есть и вторая версия, менее вероятная: в некоторых говорах «онила» могло быть прозвищем человека с каким-то особым качеством, но письменных подтверждений такого слова в диалектных словарях нет. Поэтому надёжнее считать, что Ониловы — потомки человека по имени Онила, которое в свою очередь восходит к Онисиму.

Географически фамилия встречается редко, тяготеет к северным и центральным областям России — там, где имя Онисим было особенно популярно среди крестьян и посадских людей в XVI–XVII веках. В документах XVII века встречаются упоминания крестьян Ониловых в Вологодском и Архангельском уездах, что подтверждает северное происхождение. В более поздних переписях фамилия фиксируется в Тверской и Ярославской губерниях.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком: суффикс -ил- в основе — редкий для русских фамилий, чаще встречаются -к- (-ка), -ш- (-ша) или -х- (-ха). Это делает Онилову заметной среди однокоренных: Онисимов, Ониськов, Оников. Ближайшая параллель — фамилия Онилов (мужская форма), от которой женская отличается только окончанием, но в русской традиции фамилии на -ова не меняли значения, а просто указывали на принадлежность роду.

Таким образом, Онилова — не случайное созвучие, а прямая родственная связь с древним именем, означавшим «полезный». Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками Русского Севера, а само имя-основа вышло из обихода уже к XIX веку, сохранившись только в фамилиях.