Фамилия Мазилова — женская форма от Мазилов. В её основе лежит прозвище Мазило, и это слово в старину имело несколько значений. Самое распространённое из них — иконописец или художник, писавший лубочные картинки. В народе таких мастеров часто называли «мазилами» за саму суть их работы — нанесение краски. Реже так могли прозвать дегтярника: его ремесло тоже было связано с мазнёй, только не краской, а дёгтем.

Менее вероятная, но всё же возможная версия связывает фамилию со словом «мазил» — так в некоторых говорах называли однодворцев, то есть особую категорию государственных крестьян. Если эта гипотеза верна, фамилия Мазилова может указывать на социальное положение предка, а не на его профессию.

Суффикс -ов в основе Мазилов — типичный для русских фамилий патронимический показатель, означающий «сын Мазила» или «потомок Мазила». Таким образом, фамилия закрепилась за детьми или внуками человека, которого в округе знали под этим прозвищем. Другие возможные толкования — связь с «мазилками» (кистями для смазки дёгтем) или «мазилами» (белилами, румянами) — выглядят натянутыми, как и версия о неопрятности предка. Прямых указаний на то, что Мазило было обидным прозвищем, нет, хотя в некоторых диалектах слово могло иметь уничижительный оттенок. Скорее всего, фамилия Мазилова всё же профессиональная и восходит к иконописному или лубочному ремеслу.