Фамилия Вильдерсон — редкий для России случай фамилии, образованной не от русского слова, а от немецкого или еврейского имени с добавлением скандинавского или германского патронимического суффикса -сон («сын»). Буквально Вильдерсон означает «сын Вильдера» или «сын дикого человека».

Основа фамилии — немецкое слово Wild (дикий) или фамилия/прозвище Wilder (дикий, лесной человек). В немецкой ономастике прозвище Wilder давали охотнику, леснику, человеку с буйным нравом или тому, кто жил в глухой лесистой местности. Суффикс -son (в немецком варианте -sohn) указывает на происхождение из северогерманских земель (например, из Ганзейского союза) или на еврейское происхождение: среди ашкеназских евреев фамилии на -зон, -сон были популярны в XIX веке при присвоении фамилий в Российской империи.

Встречается два основных пути появления фамилии в России. Первый — немецкие колонисты, приглашённые Екатериной II в Поволжье и Новороссию: среди них были носители фамилии Wilder, которые при русификации могли получить форму Вильдерсон (через добавление -сон по аналогии с русскими отчествами). Второй — еврейские переписчики в черте оседлости, где фамилию могли образовать от имени Вильдер (вариант имени Вольф или Вильгельм) с типичным для идиша суффиксом -зон.

Стоит отметить, что фамилия Вильдерсон не имеет отношения к английскому слову wilderness (дикая местность) — это народная этимология. В русских документах XIX века встречаются варианты написания: Вильдерзон, Вильдерзонов, а также Вильдер. Географически фамилия чаще всего фиксировалась в западных губерниях (Волынская, Киевская, Подольская) и в Саратовской губернии, где были немецкие колонии.