Фамилия Гатилов образована от прозвища Гатило. Его основа — глагол «гатить», то есть заваливать хворостом, землёй или соломой топь, болото или воду. В этом случае прозвище могло указывать на место жительства: человек, живший на болотистой почве, постоянно прокладывал гати — дороги из связанных брёвен и хвороста. Но у слова есть и второе, забытое значение. В некоторых говорах «гатить» означало «шить на живую нитку, на скорую руку». Тогда Гатилом называли портного, который работал грубо или торопливо. Так прозвище из бытового превращалось в профессиональное.

Суффикс -ило в прозвище Гатило — типичный для русских имён по действию (сравните: молило, мерило, пугало). Он придаёт слову оттенок орудия или деятеля: гатило — тот, кто гатит. Фамилия строится по стандартной модели: к основе на -о добавляется патронимический суффикс -ов, и Гатилов означает «сын Гатила».

Встречается фамилия в разных регионах, но особенно часто — в бывших вотчинах и землях, где болотистый рельеф требовал постоянного строительства гатей: на северо-западе России, в Вологодской, Архангельской, Новгородской областях. Там прозвище могло закрепиться за целыми семьями, жившими у топей.

Иногда Гатилов путают с фамилией Готовцев или Гатилин, но это разные корни. Гатилов — от глагола «гатить», а не от имени Гатила (такого календарного имени нет). Спорных версий у фамилии немного, и самая правдоподобная — именно «гатить» в прямом или переносном смысле.