Фамилия Барильников — один из тех случаев, когда внешне прозрачная основа оказывается сложнее, чем кажется. На первый взгляд, в ней слышится что-то «барильное», и это верное направление, но сразу оговоримся: прямого отношения к бочкам (барилам) здесь нет. Основа фамилии — не существительное «барило», а прозвище Барильник. В русских говорах, особенно южных и западных, барильником называли болтуна, пустомелю, человека, который говорит без умолку, «барит» — то есть балагурит или заговаривает зубы. Глагол «барить» или «бариться» фиксируется в диалектной лексике со значением «говорить вздор, пустословить». Таким образом, родоначальник Барильниковых, скорее всего, получил прозвище за свой разговорчивый, возможно, чрезмерно болтливый нрав.

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище на -ник (Барильник) плюс патронимический суффикс -ов, дающий значение «сын Барильника». Суффикс -ник в прозвищах часто указывал на носителя качества или действия: например, Гуляльник (гуляка), Молчальник (молчун). Барильник — «тот, кто барит». Фамилия довольно редкая, её географическое ядро, по данным современных исследований, тяготеет к Курской, Белгородской и Воронежской областям — как раз к зоне распространения южнорусских говоров, где глагол «барить» был в ходу.

Менее вероятная, но не исключённая версия связывает фамилию с профессией. В некоторых ремёслах «барилом» могли называть особый инструмент или деталь, но подтверждений этому в исторических источниках нет. Версия с прозвищем-характеристикой выглядит убедительнее и органичнее вписывается в ряд фамилий, образованных от диалектных черт поведения. Сословная принадлежность, скорее всего, крестьянская или мещанская: прозвища с яркой бытовой окраской редко давали дворянам.