Фамилия Карпиловы — одна из тех, что образована напрямую от крестильного имени, но с неочевидным на первый взгляд суффиксом. Основа здесь — каноническое имя Карп, которое пришло в русский язык из греческого и означает «плод». В святцах это имя носил апостол от семидесяти, ученик апостола Павла. Однако фамилия строится не по самой частотной модели «Карпов» (через суффикс -ов), а через суффикс -ил- и далее -ов. Это указывает на то, что в основе лежала не просто имя Карп, а его производная, уменьшительная форма — Карпило.

Такая модель с суффиксом -ило в древнерусской антропонимии была характерна для прозвищ или обиходных имён, часто с оттенком ласкательности или, наоборот, ироничной характеристики (сравните: Томило, Гудило, Шумило). Карпило — это, скорее всего, домашнее, внутрисемейное именование человека по имени Карп. Соответственно, Карпиловы — это прямые потомки человека, которого в быту звали Карпилом. Фамилия закрепилась в форме множественного числа, что типично для обозначения рода или семьи: «чьи будете?» — «Карпиловы».

Географически фамилия Карпиловы не является массовой и распространённой. Она тяготеет к южнорусским и украинским землям, где имя Карп было более употребительным, чем в северных регионах. Встречается она и у старообрядцев, которые часто сохраняли архаичные формы имён и фамилий. В отличие от фамилии Карпов, которая могла принадлежать и крестьянину, и дворянину (поскольку образована от полной формы имени), Карпиловы — фамилия по преимуществу крестьянская или мещанская, указывающая на непритязательное, народное происхождение. Редкость суффикса -илов (вместо -ов) делает эту фамилию хорошим маркером для генеалогического поиска: если ваши предки Карпиловы, то, скорее всего, в документах XVII–XVIII веков вы найдёте их под именем Карпило, а не Карп.