Фамилия Фатильникова — редкая и морфологически прозрачная. Она образована по стандартной русской модели: к основе мужской фамилии Фатильников добавлен суффикс -а, указывающий на принадлежность женщине (жене или дочери). Мужской вариант — Фатильников. Сама основа восходит к прозвищу или профессиональному имени Фатильник.

Ключ к разгадке — слово «фатиль». В русских говорах, особенно южных и западных, так называли фитиль — шнур для горения в лампаде, свече или керосиновой лампе. Произношение с «ф» вместо «фи» — диалектная черта, характерная для ряда областей (например, курско-орловских говоров). Следовательно, Фатильник — это человек, делавший фитили, торговавший ими или, возможно, зажигавший лампады в церкви (пономарь, свечник). В переносном смысле прозвище могли дать худому, долговязому человеку — «тянущемуся, как фитиль».

Суффикс -ник в основе указывает на деятеля: это типичный словообразовательный элемент для обозначения ремесленника или служителя (ср. плотник, сапожник, свечник). Таким образом, фамилия Фатильников — «сын Фатильника», то есть потомок человека, чьё прозвище или занятие было связано с фитилями.

Фамилия не принадлежит к числу распространённых дворянских или купеческих родов. Скорее всего, её носители — выходцы из крестьянской или мещанской среды, где прозвища по ремеслу были обычным делом. Встречаемость фамилии крайне низкая, что делает её ценной для генеалогического поиска: каждый известный носитель, вероятно, связан родством с небольшим числом предковых линий. Сравнение с однокоренными фамилиями (Фитильников, Фитилёв) показывает, что «фатильное» произношение — локальный маркер, привязывающий фамилию к определённому региону, скорее всего, к югу России или Белгородчине.