Фамилия Станиловская — типично польская или западнорусская по модели образования, но с неочевидной основой. Суффикс -ск-/-цк- указывает на дворянское или шляхетское происхождение: так оформляли фамилии владельцев поместий и их потомков. Окончание -ая (Станиловская) — русская адаптация польской формы Станиловска (Stanisłowska). Женский вариант фамилии, как правило, принадлежал дочери или жене Станиловского.

Корень фамилии восходит к личному имени Станислав (от славянских «стани» — «стань, утвердись» и «слав» — «слава»). Однако сама фамилия могла образоваться двумя путями. Первый: от названия населённого пункта вроде Станилово, Станиловка или Станиловичи. Таких топонимов много в Польше, Беларуси и на западе Украины — например, деревня Станиловка в Житомирской области или село Станилов в Львовской. Второй путь: от прозвища или отчества по имени Станил — краткой формы от Станислав. В старых актах встречаются люди с именем Станил (например, крестьянин Станил из новгородских писцовых книг XV века), так что фамилия могла возникнуть и в русских землях, но под влиянием польской модели на -ский.

Интересно, что фамилия Станиловская встречается преимущественно на территориях бывшей Речи Посполитой — в современной Беларуси, на Украине и в западных областях России. В центральной и северной России она редка, что подтверждает её западнорусское или польское происхождение. Носительницы фамилии могли быть потомками мелкой шляхты, которая после разделов Польши перешла в российское подданство и сохранила фамильную форму с дворянским суффиксом.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: основа Станил- (от Станислав или топонима) плюс суффикс -овск-, образующий притяжательное прилагательное. Такая модель характерна для фамилий, которые первоначально отвечали на вопрос «чей?» — то есть указывали на принадлежность к роду или поместью Станиловских. В отличие от более массовых фамилий на -ов/-ев, эта форма сохранила сословный оттенок, и её носители чаще всего не были крестьянами.