Фамилия Мочилин — одна из тех, где корень на первый взгляд кажется прозрачным, но при ближайшем рассмотрении даёт неожиданные повороты. Самое простое и напрашивающееся объяснение — от глагола «мочить». Однако в русских фамилиях редко встречается прямое действие в основе: обычно берут не сам глагол, а имя деятеля (Мочила) или предмет, с ним связанный. «Мочила» — прозвище человека, который мочит лён, коноплю (мочка — часть работы по обработке волокна) или, в более грубом значении, того, кто «мочит» в драке, то есть бьёт. Второй вариант менее вероятен для устойчивого прозвища, но полностью исключать его нельзя — прозвища по характеру или поведению в старину давали охотно.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Мочилин — «сын Мочилы» или «человек из семьи Мочилы». Это типичная патронимическая модель для фамилий, образованных от прозвищ на -а, -я. Более редкая, но тоже возможная версия — связь с диалектным словом «мочило» (место, где мочат лён или кожу). Тогда Мочилин — потомок человека, жившего или работавшего у такого мочила. В говорах встречается и слово «моча» в значении «сырость, влага», но для фамилии это слишком абстрактно, хотя полностью отбрасывать не стоит.

Интересно, что фамилия Мочилин не слишком распространена и имеет заметную региональную привязку. По имеющимся данным, она чаще встречается в Поволжье, особенно в Нижегородской области и в Чувашии. Это может указывать на то, что предки Мочилиных были связаны с обработкой льна или конопли — традиционными промыслами в этих краях. В ономастике известен также вариант Мочалин, который мог возникнуть из того же корня, но с акающим произношением (Мочала — тот, кто мочит). В словаре Б. Унбегауна упоминается фамилия Мочалов, образованная от прозвища Мочало (мочало — вымоченная кора липы для плетения), и Мочилин стоит в том же смысловом ряду, но с другим суффиксальным оформлением.

Таким образом, наиболее правдоподобно, что Мочилин — это фамилия человека, чей предок занимался мочкой льна или конопли, либо жил у мочила. Версия с прозвищем по характеру («мочила» в смысле драчуна) менее обоснована, так как для таких случаев обычно использовали более экспрессивные формы вроде Мочиголовы или Мокроусова. Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или ремесленная, без дворянских корней. Никаких громких исторических личностей с этой фамилией не зафиксировано, что только подтверждает её «рабочее» происхождение.