Фамилия Кобыльников — типичный пример русского отчества на -ов, образованного от прозвища Кобыльник. Основа здесь — слово «кобыла», а суффикс -ник указывает на человека, связанного с этим животным: либо конюха, либо того, кто пас или разводил лошадей. Но не спешите с выводами: прозвище Кобыльник могли дать и за характер. В народе «работать, как лошадь» означало быть выносливым и трудолюбивым, а вот «кобылой» в иных говорах дразнили ленивого или медлительного человека. Так что предок мог быть как неутомимым работником, так и тем, кто любил понежиться.

В русской ономастике известен и более древний пласт — прозвище Кобыла. Степан Веселовский в своих исследованиях упоминает боярина Андрея Ивановича Кобылу, жившего в середине XIV века при московских князьях. От этого же корня пошли Сухово-Кобылины (помещики конца XV века, Новгород), Кобылкины (новгородские бояре, переселенные в конце XV века) и Василий Федорович Кобылка Ржевский (первая половина XV века). Фамилия Кобыльников стоит в том же ряду, но с другим словообразовательным шагом: от Кобыла → Кобыльник (человек по прозвищу) → Кобыльников (его потомок).

Модель на -ников довольно продуктивна для русских фамилий, обозначающих профессию или характерное свойство (ср. Мельников, Плотников, Шаповальников). Интересно, что в фамилии Кобыльников основа не содержит уменьшительного или уничижительного суффикса (как, например, в Кобылкин), а суффикс -ник придаёт ей оттенок деятеля. Это намекает на то, что прозвище было устойчивым и, скорее всего, отражало постоянное занятие или яркую черту человека, а не случайную насмешку.

Географически фамилия встречается в разных регионах России, но чаще — в областях, где было развито коневодство: в центральных и южных губерниях. В документах XVIII–XIX веков Кобыльниковы записаны среди крестьян и мещан, реже — среди купцов и однодворцев. Социальный состав носителей фамилии в целом типичен для русских отчеств от прозвищ: основная масса — сельские жители, чьи предки имели прямое отношение к лошадям.