Средняя годовая температура в Илларионове — +9.2°. Самый тёплый месяц — июль (днём в среднем +26.5°), самый холодный — январь (ночью в среднем -6.6°). За год выпадает около 529 мм осадков, больше всего — в июне (58 мм). Данные — климатическая норма за последние 60 лет и рекорды за 66 лет наблюдений.
| Месяц | Днём | Ночью | Осадки | Дождл. дней | Рекорд макс | Рекорд мин |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Январь | -1.5° | -6.6° | 43 мм | 10 | +12.1° (2025) | -29.7° (1963) |
| Февраль | -0.2° | -6.2° | 36 мм | 8 | +15.5° (2016) | -28.9° (1970) |
| Март | +5.8° | -2° | 39 мм | 8 | +21.2° (2020) | -23.5° (1964) |
| Апрель | +14.3° | +4.8° | 47 мм | 9 | +29° (2012) | -10.8° (1969) |
| Май | +20.6° | +10.8° | 50 мм | 9 | +34° (2007) | -0.6° (1981) |
| Июнь | +24.4° | +15.1° | 58 мм | 10 | +35.1° (2025) | +6.7° (1978) |
| Июль | +26.5° | +17.3° | 48 мм | 8 | +37.5° (2016) | +10.8° (1976) |
| Август | +26.2° | +16.6° | 40 мм | 6 | +38° (2010) | +7.6° (1980) |
| Сентябрь | +20.4° | +11.7° | 44 мм | 7 | +34.1° (2020) | -1.2° (1977) |
| Октябрь | +13° | +5.9° | 38 мм | 7 | +30.7° (1999) | -6.9° (1991) |
| Ноябрь | +5.7° | +0.7° | 42 мм | 8 | +18.7° (2023) | -20.5° (1999) |
| Декабрь | +0.7° | -3.8° | 44 мм | 9 | +14° (2008) | -28.1° (1969) |