Фамилия Метилькова — это женская форма, а её мужской вариант — Метильков. В основе фамилии лежит прозвище или мирское имя Метиль, а оно, скорее всего, связано с глаголом «метить». В русских говорах «метило» — это метка, отметина, а «метить» значило не только «ставить знак», но и «целиться», «замечать» или «примечать за кем-то». Поэтому Метилем могли прозвать человека с особой приметой — родинкой, шрамом, — либо того, кто любил целиться из лука или ружья, либо просто внимательного, всё подмечающего человека.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов-/-ев- (здесь -ов) присоединялся к основе прозвища, указывая на принадлежность: «чей?» — сын Метиля. Встречается и вариант написания с буквой «е» в корне — Метельков, что могло быть связано с диалектным произношением или путаницей с фамилией от слова «метель», но это уже другая этимология. В написании Метильков корень «-тиль-» с твёрдым знаком — редкая черта, указывающая на старую орфографию или местное произношение, где мягкий звук «л» передавали через «ль».

Фамилия довольно редкая. По данным переписей, она встречается в основном в центральных регионах России, особенно в Поволжье и на юге, что может говорить о её происхождении из среды крестьян или посадских людей. В дворянских родословных книгах Метильковы не зафиксированы, так что, скорее всего, предки носителя фамилии были людьми простого звания — ремесленниками, крестьянами, которые носили прозвище Метиль.

Интересно, что в некоторых областях «метиль» называли также инструмент для нанесения меток — например, специальный нож или клеймо. Не исключено, что прозвище могло перейти на цехового мастера, который ставил клейма на изделия, — бондаря, кузнеца или кожевника. Но это лишь одна из гипотез, и самая правдоподобная версия всё же связана с личной приметой или чертой характера.