Фамилия Мармилов образована от прозвища Мармило. Оно, скорее всего, берет начало от белорусского существительного «мармыль» со значением «молчун», «отшельник». Вероятно, именование Мармило отражает особенности характера его обладателя. Не исключено, что прозвище Мармило указывает на образ жизни его носителя. Так могли назвать человека, живущего вдали от других людей. Так и прозвище Мармило закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а со временем легло в основу фамилии Мармилов. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Мармило, со временем получил фамилию Мармилов. Так, например, в Книге памяти Астраханской области упоминаются Михаил Сергеевич Мармилов, родившийся в 1899 году, Наталья Денисовна Мармилова, родившаяся в 1897 году.