Фамилия Гнилушкин — один из тех случаев, когда прозвище предка напрямую выводится из прилагательного, описывающего либо его внешность, либо место жительства, либо, что вероятнее, характер. В основе лежит слово «гнилушка» — так в русских говорах называли гнилое дерево, трухлявый пень, а в переносном смысле — хилого, болезненного или вялого человека. Суффикс -к- в исходном слове уменьшительно-пренебрежительный, а фамильный суффикс -ин стандартно указывает на принадлежность: «сын Гнилушки», то есть сын человека, которого дразнили Гнилушкой.

Модель образования типична для русских фамилий на -ин: они чаще всего возникали от основ на -а/-я (Гнилушка → Гнилушкин). В отличие от фамилий на -ов, которые крепились к основам на твёрдый согласный, -ин встречается реже и часто указывает на прозвище, а не на отчество от крестильного имени. Учитывая, что слово «гнилушка» — не церковное и не книжное, фамилия почти наверняка сложилась в крестьянской или посадской среде, где прозвища давали по бытовым приметам.

Ономастический словарь Б. Унбегауна относит подобные фамилии к группе, образованной от прозвищ, характеризующих физическое состояние или внешность. Прямых параллелей с фамилией Гнилушкин в его труде нет, но логика та же: Гнилой, Гнилозубов, Гнилоквасов — все они идут от той же корневой группы. Версия, что фамилия могла возникнуть от названия местности (например, от урочища Гнилушки), менее вероятна: топонимы с таким корнем обычно дают фамилии на -ский (Гнилушенский), а не на -ин.

Географически фамилия редкая и локальная. В дореволюционных переписях она встречается в основном в центральных и южнорусских губерниях — Тамбовской, Рязанской, Воронежской. В современных телефонных справочниках и базах данных носители Гнилушкины рассеяны, но не образуют плотных гнёзд, что косвенно подтверждает её происхождение от единичного прозвища, а не от целого села.

Итог: предок носителя этой фамилии, скорее всего, получил прозвище Гнилушка за нездоровый вид, медлительность или слабость — в русской деревне такие характеристики давали без злого умысла, по-свойски. Никакой тайны или аристократического происхождения за фамилией не стоит, но она честно сохранила бытовую деталь из жизни крестьянской семьи XVII–XVIII веков.