Em primeiro lugar, valerá a pena referir que ambas as formas — bilião e bilhão — se encontram registadas na generalidade dos instrumentos linguísticos portugueses e brasileiros consultados (Dicionário Houaiss, Infopédia, Priberam, Dicionário Aurélio, Aulete Digital, Vocabulário Ortográfico do Português — VOP, Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa da Academia Brasileira de Letras — VOLP ), sendo que os dicionários Houaiss e Priberam referem ainda que o termo bilhão é de uso informal, apesar de significar o mesmo que bilião.
Em segundo lugar, será importante percebermos que a etimologia do vocábulo milhão não é exactamente a mesma de bilião. A este nível, maioria dos dicionários já citados refere que o primeiro deriva «do italiano milione, "mil vezes mil", derivado de mille, "mil", com recurso ao sufixo aumentativo -one, provavelmente pelo francês million, "quantidade muito grande", também emprestado ao italiano», ao passo que o segundo tem origem na língua francesa, «[do] francês billion, calcado sobre o francês million, "quantidade muito grande"», notando-se que «tem sido aceita também a grafia bilhão, mas bilião é mais compatível com o étimo [francês] e com os derivados eruditos do tipo bilionário, bilionésimo» (Dicionário Houaiss).
Estas informações são confirmadas, por exemplo, pelo dicionário italiano Sapere, e pelo francês Le Nouveau Petit Robert de la Langue Française (2009).
Nota: a generalidade das reflexões aqui tecidas é igualmente aplicável aos binómios trilhão/trilião, quatrilhão (= quadrilhão)/quatrilião (= quadrilião), etc.
Cf. Milhões, Mil milhões, Biliões ou Triliões? Esclareça a confusão! + Bilhão: mil milhões ou um milhão de milhões?