Старото му име е ''Демерджикьой'', което на [[турски език|турски]] означава „желязно село“. Селото е освободено от [[Османска империя|османска]] власт на [[31 януари]] [[1878]] г.
В миналото Лилково е било [[помаци|помашко]] селище. От 1879 до 1 януари 1895 година от Лилково са изселени 24 семейства със 135 жители-[[помаци]], съответно 120 в [[Мала Азия]] и 15 в покрайнините на град Пловдив / днешната улица "Карлъка"/.
Друга легенда е, че по времето на византийското господство в Родопите кръстосвал с дружина Лило войвода и в района на Лилково било неговото хайдушко сборище. Дружината му вардела керванските пътища и нападала търговците, които минавали от тук на път за Беломорието. Постепенно около Лило войвода и неговите хора се събрали и други непокорни на византийските власти и когато по тези места дошли българите, хората на Лило се установили за постоянно и новото селище било наречено на негово име.
