Фамилия Гладилов образована от прозвища Гладило. Скорее всего, так в старину называли человека дородного, холеного, сытого — внешность, которая ассоциировалась со здоровьем и достатком. В Польше прозвище Гладило (или Гладыш) имело похожий смысл, но с оттенком пренебрежения: так могли назвать белоручку или франта, слишком следящего за собой.

Возможна и другая версия, связанная с характером. Гладилом могли прозвать льстивого человека, который с легкостью входит в доверие, умеет «пригладить» любую ситуацию. Не исключено, что прозвище относилось к мастеру, который безукоризненно выполняет свою работу, «гладит» изделие до идеала, будь то столяр, кузнец или портной.

По словообразовательной модели фамилия типична для русского севера и центральных областей: суффикс -ов указывает на принадлежность («сын Гладила»). Среди однокоренных фамилий — Гладышев, Гладов, Гладков, но Гладилов стоит особняком: в его основе не прилагательное «гладкий», а конкретное прозвище, которое могло описывать и внешность, и ремесло, и манеру поведения.