Фамилия Пилиховская — женская форма, но разговор о ней начинают с мужского варианта Пилиховский. Это типичная фамилия польского или западнорусского происхождения, образованная по модели с суффиксом -овск-/-евск- (-owski в польском варианте). Такие фамилии в Польше и на землях бывшей Речи Посполитой давались по названию имения или населённого пункта, от которого владелец получал прозвище.

В основе лежит топоним Пилихово (Pilichowo) или Пилихи (Pilichy). Такие названия встречаются в Польше (например, Пилихово в Лодзинском воеводстве) и на территории современной Беларуси. Корень, скорее всего, происходит от польского слова pilch — так называли соню-полчка, небольшого грызуна. В переносном смысле прозвище Пилих могли дать человеку сонливому, медлительному или, наоборот, пугливому, как зверёк. Менее вероятная, но возможная версия — от имени Пилич, которое восходит к греческому Полиевкт (Polieuktos), но в восточнославянской среде это имя почти не встречалось.

Носители фамилии Пилиховский исторически принадлежали к шляхте, но не обязательно к богатой. В Речи Посполитой многие однодворцы и мелкопоместные дворяне носили фамилии на -ский, подчёркивая свой статус владельцев земли, пусть и крошечного хутора. После разделов Польши фамилия распространилась на западные губернии Российской империи — Виленскую, Гродненскую, Минскую. Встречается она и среди белорусов, и среди поляков, и у православных, и у католиков, что отражает смешанный этнический и конфессиональный состав региона.

Ударение в фамилии Пилиховская, скорее всего, падает на второй слог — Пилихо́вская, хотя в польском произношении ударение было бы на предпоследний слог: Пилихо́вска. В русском языке закрепился вариант с окончанием -ая, типичный для прилагательных женского рода.