Фамилия Кочилова — женская форма от Кочилов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Кочило. В русской ономастике это редкий случай: основа фамилии происходит не от привычного ремесла или внешности, а от предмета крестьянского обихода. «Кочило» — диалектное слово, означавшее либо кочергу (то, чем мешают угли в печи), либо, в некоторых говорах, — рычаг, ворот для подъёма тяжестей. Вологодские и архангельские говоры сохранили глагол «кочить» — двигать, ворочать, катить.

Следовательно, первый носитель фамилии Кочилов мог получить прозвище за то, что постоянно имел дело с таким инструментом: кузнец, кочегар или, что правдоподобнее, строитель, работавший с рычагами и бревнами. Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий XVI–XVII веков, когда прозвище отца передавалось сыну в притяжательной форме: «чей сын?» — Кочилов.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России. В переписных книгах XVII века встречаются отдельные упоминания крестьян с прозвищем Кочило в Вятском и Устюжском уездах, что подтверждает её диалектную основу. В отличие от фамилий на -ин (вроде Кочин), которые часто образованы от личных имён (Кочка — уменьшительное от Кондратий), Кочилов прочнее связан с конкретным предметным миром.

Любопытная деталь: в некоторых южнорусских говорах «кочило» означало также часть ткацкого станка — навой, вал, на который наматывают основу. Это добавляет ещё одну возможную версию: предок мог быть ткачом или плотником, изготовлявшим станки. Но северное происхождение фамилии делает версию с печной кочергой или рычагом более убедительной. Сословно Кочиловы в большинстве были крестьянами или посадскими людьми — в дворянские родословные книги эта фамилия не попала.