Фамилия Кокшилова — женская форма, а её мужской вариант, Кокшилов, образован по продуктивной, но не самой частой модели: от прозвища или имени, оканчивающегося на твёрдый согласный, с помощью суффикса -ов. Это указывает на то, что основа фамилии — личное именование Кокшил, а не, скажем, Кокша или Кокш. Суффикс -ил в русских прозвищах встречается реже, чем -к- или -ш-, и часто придаёт слову оттенок действующего лица или носителя признака.

Корень «кокш-» — тёмный и неоднозначный. Самое вероятное объяснение лежит в диалектной лексике северных и уральских говоров, где «кокша» — это деревянная ложка, ковш или вообще долблёная посуда. Прозвище Кокшил могли дать человеку, который делал такую утварь (ложкарь, бондарь), либо тому, кто ею часто пользовался — в переносном смысле «едун», «обжора». В ономастике известна фамилия Кокшаров (от «кокшар» — тот же мастер по ковшам), и Кокшилов стоит в том же смысловом ряду, но с другим суффиксом, что говорит о региональном или семейном варьировании прозвищ.

Вторая версия, менее распространённая, связывает корень с тюркскими языками: в некоторых тюркских наречиях «кокш» означает «синеватый», «голубоватый» (от «кок» — синий). Такое прозвище могло указывать на цвет глаз или одежды. Однако для фамилий на -ов, бытующих в русской среде, тюркская основа обычно встречается в южных и восточных регионах (например, Кокшаров из тюркского «кокшар»), а суффикс -ил для таких заимствований нетипичен. Поэтому версия с деревянной ложкой выглядит правдоподобнее — она объясняет и редкий суффикс, и связь с конкретным ремеслом.

Географически фамилия Кокшилов встречается в основном в Поволжье и на Урале — в областях, где исторически было развито производство деревянной посуды (Нижегородская, Кировская, Пермская). Это косвенно подтверждает «ремесленную» версию. Встречаются также однокоренные фамилии Кокшин, Кокшаров, Кокшаев — они разошлись по разным суффиксальным моделям, но все восходят к одному диалектному корню.

Что касается социального статуса предков: суффикс -ов в русских фамилиях к XVIII–XIX векам стал доминирующим у крестьян и мещан, особенно на севере и востоке России. Кокшиловы, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, занятыми лесным промыслом или ремеслом. Дворянских родов с такой фамилией в исторических источниках не зафиксировано — это фамилия людей труда, и её корень прямо об этом говорит.