Фамилия Пильганова — женская форма мужской фамилии Пильганов, и её происхождение стоит искать не в очевидных, а в довольно редких для русского ономастикона корнях. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?» — сын Пильгана), а окончание -а — на женский род. Сложность в основе — прозвище или имя Пильган.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с тюркскими языками. В татарском и башкирском «пильган» (вариант — «бильгян», «билгян») означает «знающий», «сведущий», «мудрый». Это могло быть прозвищем уважаемого человека — знахаря, советчика, старейшины, чьё мнение было весомым в общине. В русских говорах Поволжья и Приуралья, где веками шло смешение с тюркским населением, такое прозвище легко могло закрепиться и дать начало фамилии. География бытования фамилии Пильгановы — преимущественно юго-восток европейской части России, Оренбуржье, Башкортостан, Татарстан — косвенно подтверждает эту гипотезу.

Менее убедительна версия о происхождении от глагола «пильгать» или «пельгать» — диалектного слова, означавшего «шататься», «слоняться без дела» или, напротив, «прихрамывать». Такие прозвища тоже давали, но они встречаются реже, и тюркский след для этой фамилии выглядит более органичным. Редкий суффикс -ан в основе (Пильган, а не, скажем, Пильга) также типичен для тюркских антропонимов, адаптированных русским языком.

Сравните с однокоренными фамилиями: Пильгаев, Пильгунов, Бильганов. Все они имеют схожую географию и, скорее всего, восходят к одному корню со значением «знание» или «мудрость». Таким образом, предок носительницы фамилии Пильганова был, вероятно, не ремесленником и не крестьянином с характерной внешностью, а человеком, которого в его среде называли «знающим» или «ведуном» — возможно, сельским лекарем или просто уважаемым стариком.