Le nom de la localité est attesté sous les formes Carlevilla en 1216, Sanctus Anianus de Karlevilla en 1221 (second cart. du chap. d’Évreux), Callevilla en 1266 (reg. visit.), Kalevilla en 1293 (cartulaire de Préaux), Cailleville (La Roque), Alleville en 1523 (rech. de la noblesse), Calville en 1700 (dép. de l’élection de Conches) et Calleville-les-Bois (actes nombreux).
La « ville de karli » (domaine rural médiéval), nom d’homme scandinave, Karli, qu’on retrouve dans Calleville-les-Deux-Églises et Cailleville, communes de Seine-Maritime…
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