Фамилия Вилинбахова — редкий случай, когда в основе лежит не славянское имя или прозвище, а немецкая топонимика. Это типично «офицерская» фамилия, указывающая на иностранное происхождение предка, попавшего на русскую службу.

Разбираем её по частям. Корень — «Вилинбах» — это искажённая немецкая фамилия Вилленбах (Willenbach) или Вильденбах (Wildenbach). В Германии такие фамилии чаще всего давали по названию места жительства: «Willenbach» буквально означает «ручей Виллена» (Willen — имя или прозвище, Bach — ручей). Суффикс «-ов» в русском окончании — стандартная модель адаптации иностранных фамилий в XIX веке. Он прибавлялся к основе, чтобы показать принадлежность: «чей?» — «Вилинбахов». Форма «Вилинбахова» — женский вариант, образованный от мужской фамилии.

География бытования фамилии в России узкая. Основные носители — потомки дворян Вилинбаховых, внесённых в родословные книги Санкт-Петербургской и Новгородской губерний. Родоначальник — Григорий Иванович Вилинбахов, выходец из Пруссии, поступивший на русскую военную службу в начале XVIII века. Его потомки часто служили в артиллерии и гвардии. Поэтому, если вы встречаете фамилию в дореволюционных документах, почти наверняка её носитель — из офицерской или чиновничьей среды.

Что касается ударения, в русском языке оно закрепилось на втором слоге: Вили́нбахова. В немецком оригинале ударение падало бы на первый слог (Ви́лленбах), но при русификации оно сместилось, как это часто бывает с длинными заимствованными фамилиями (сравните: Баркла́й-де-То́лли, хотя по-шотландски ударение иное).

Интересная деталь: фамилия не получила широкого распространения среди крестьян или мещан. Она осталась «кастовой» — дворянской и военной. В советское время, после упразднения сословий, фамилия не исчезла, но её носители — в основном потомки того же рода, разбросанные по крупным городам. Сегодня Вилинбаховы встречаются редко, что делает фамилию хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы нашли предка с такой фамилией, почти наверняка он был офицером или государственным служащим, и его корни ведут в XVIII век, в Пруссию.