Фамилия Вильмовская звучит так, будто её владелица родом из места с названием Вильмово или Вильмовичи. Так оно и есть: перед нами типичная фамилия польско-белорусского или западнорусского происхождения, образованная с помощью суффикса -ск-, который в старину указывал на принадлежность к местности. Буквально: «та, что из Вильмова». Мужской вариант — Вильмовский, но в русской традиции женская форма не менее самостоятельна и исторична.

Основа фамилии — корень «Вильм-». Скорее всего, это вариант имени Вильгельм, адаптированный в славянской среде. В польском языке имя Wilhelm дало формы Вильм, Вилько, а в народной речи — Вильма. От этого личного имени и пошли названия деревень вроде Вильмово (такие действительно встречаются в Польше и на западе современной Беларуси). Не исключено, что в основе лежит и прозвище от польского «wilma» — так в некоторых говорах называли валун или глыбу, но это более редкая версия.

Интересно, что фамилия Вильмовский/Вильмовская фиксируется в документах XIX века преимущественно среди шляхты и мещан западных губерний Российской империи — Гродненской, Минской, Волынской. Владельцы такой фамилии могли быть потомками обедневшего дворянского рода, чьи предки получили землю по имени основателя. Модель образования на -ский в польской традиции была престижной: она выделяла носителя как человека из «своего» поместья или местечка, в отличие от простых фамилий на -ов/-ин.

Если сравнивать с однокоренными, то Вильмовский — более редкий вариант, чем, скажем, Вильчевский или Вильковский, что делает его ценным для генеалогического поиска. Найти предков, носивших эту фамилию, стоит в метрических книгах костёлов и униатских церквей бывших польских воеводств.