Фамилия Вильямов — редкий случай в русском ономастиконе: она образована не от славянского имени или прозвища, а от западноевропейского личного имени Вильям (английского William, французского Guillaume или немецкого Wilhelm). На русской почве это имя превратилось в фамилию по стандартной модели: к основе «Вильям» добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов. Получается, что Вильямов буквально означает «сын Вильяма» или «потомок Вильяма», как Иванов — сын Ивана, а Петров — сын Петра.

Откуда могла взяться такая фамилия в России? Скорее всего, её носители — потомки иностранцев, которые переселились в Российскую империю в XVIII–XIX веках. В то время в страну активно приглашали специалистов из Европы: военных инженеров, врачей, архитекторов, учёных. Если такого специалиста звали, скажем, Вильям, то его дети, уже родившиеся в России, получали фамилию по отцу — Вильямовы. Второй возможный путь — обрусевшие дворяне или купцы, которые взяли фамилию по имени предка-иностранца. Третий, менее вероятный, вариант — искусственное происхождение: фамилию могли дать в семинарии или при крещении взрослого человека, но для этого имя Вильям было бы слишком нехарактерно для православной традиции.

Интересная деталь: в русских документах фамилия могла записываться по-разному — Вильямов, Виллиамов, даже Вилямов. Разнобой в написании типичен для «нерусских» основ, которые переписчики адаптировали на слух. Встречается она крайне редко, в основном в центральных губерниях и в Петербурге, где оседали иностранные специалисты. По сословной принадлежности предки Вильямовых могли быть как дворянами (например, обрусевшие офицеры), так и мещанами или разночинцами — точных данных по всем ветвям нет.

Сравните с однокоренными фамилиями: Вильямсон (английская модель, «сын Вильяма») и Вильгельмов (от немецкого Wilhelm). Вильямов — именно русская калька, и в этом её главное отличие: она показывает, как имя иностранца «прижилось» в русской системе фамилий, став понятной и привычной по форме, но сохранив память о западном корне.