Фамилия Антилов редкая, и на первый взгляд её происхождение неочевидно. В ней нет привычного суффикса -ов, который сразу указывает на отчество, но она образована именно по патронимической модели, только в усечённом варианте. Основа здесь — Антил, краткая форма от крестильного имени Антип. Полное имя Антип (от греческого «противник») давало производные Антипка, Антил, Антиля. От такой обиходной формы и пошла фамилия: к основе «Антил» прибавили суффикс -ов, который со временем в устной речи мог редуцироваться, закрепившись в виде Антилов. Буквально фамилия означает «сын Антила», то есть потомок человека по имени Антип.

Интересно, что фамилия географически привязана к южнорусским и украинским землям. В документах XVII–XVIII веков встречаются казаки и крестьяне с фамилией Антилов в Воронежской, Курской и Харьковской губерниях. Имя Антип на юге России и Украины было распространено шире, чем в центральных и северных регионах, а местные говоры часто «съедали» окончания, превращая привычное Антипов в Антилов. Встречается и вариант написания через «е» — Антилев, но он ещё реже.

Словообразовательная модель фамилии нестандартна: обычно от имени Антип образуют фамилию Антипов, а здесь сработала промежуточная форма Антил. Похожий механизм — у фамилии Антилин (от Антиля) или Антипин (от Антипа). Но Антилов стоит особняком: суффикс -ов прикрепили не к полному имени, а к его уменьшительному варианту, что для русских фамилий редкость. Чаще так делали в западнославянских и белорусских традициях, но в данном случае это чисто русское явление — народное переосмысление имени на слух. Если искать однокоренные фамилии, то ближайшие — Антипов, Антипьев, Антипкин. Все они восходят к одному корню, но разошлись в написании из-за разных диалектных форм. Антилов — самая редкая из этой группы. В современных базах данных её носителей по России насчитывается не больше пары тысяч, и большинство живёт в Белгородской и Ростовской областях. Это говорит о том, что фамилия не вышла за пределы своего исторического ареала и сохранилась именно в тех местах, где когда-то жили её первые носители — крестьяне и однодворцы, которых в документах записывали просто по отцу: «Антилов сын».