Nació el 24 de septiembre de 1902 en San Ildefonso (La Granja, Segovia), según consta en su expediente del Instituto Cardenal Cisneros de Madrid. Allí cursó estudios de bachillerato igual que su hermano Alejandro. Sus dos ramas familiares, materna y paterna, los Llorens y Avial, fueron propietarios de almacenes textiles con comercios en Segovia y Madrid, negocio familiar que heredaron los hermanos. Fue su bisabuelo Basilio Avial el que por 1840 abrió establecimiento en la céntrica calle Mayor número 16 de Madrid. Al morir don Basilio se encargó de la casa su hijo José Avial, que es el abuelo de José Mª Avial Llorens y durante su dirección se trasladó el negocio familiar a «la magnífica finca de la plaza del Ángel, donde hoy están instalados los almacenes bajo la razón social de B. Avial y compañía» (extracto noticia publicada en "La Correspondencia de España" el 28 de septiembre de 1896). Familia relacionada con la aristocracia, pues su padre, también llamado Basilio, fue nombrado en 1907 Mayordomo de Semana del monarca don Alfonso XIII. Además, como dato de esa relación de la familia con la nobleza, hay que apuntar que José María Avial Llorens era sobrino nieto de la condesa de Albox. Una de las hijas del fundador de la Casa Avial, Doña Carmen Avial y Llorens, fue condesa de Albox al casar con Manuel Eguilior y Llaguno (1842-1931). Este fue ministro en la regencia de María Cristina, ocupándose de la restauración de la comarca almeriense de Albox, tras las graves inundaciones de 1891. En reconocimiento a la labor realizada, el ya rey Alfonso XIII le distinguió con el título de Conde de Albox. Para decorar el palacio que se construyeron los nuevos condes en Limpias (Cantabria), localidad natal de Manuel Eguilior, encargaron un retrato al pintor de moda entre la alta sociedad. "La condesa de Albox" es una pintura de Joaquín Sorolla de 1905. El matrimonio no tuvo hijos y el título lo heredó el hermano del conde y sus herederos, perdiendo la familia Avial y Llorens la posible línea de sucesión.