Фамилия Нагиленко звучит на украинский лад, и это первая зацепка. Характерный суффикс -енко, который в украинской ономастике означает «сын» или «потомок», указывает на то, что фамилия сформировалась на территории современной Украины или в южнорусских землях, где эта модель была распространена. Основа же — Нагил — вызывает вопросы: прямого слова «нагил» в славянских языках нет, поэтому приходится искать корни в прозвище или искажённом имени.

Наиболее вероятная версия — происхождение от слова «нагибать» или «наглый». В диалектах и разговорной речи «нагил» могло быть прозвищем человека с определённым складом характера: либо настойчивого, «гнущего свою линию» (от «нагибать»), либо, наоборот, дерзкого и бесцеремонного (от «наглый» с фонетическим изменением). Такие прозвища давали по поведению, и они легко превращались в фамилии: сын Нагила становился Нагиленко.

Менее правдоподобна, но возможна связь с топонимом. В Украине есть несколько мелких поселений с корнем «Наг» (например, Нагоряны или Нагуевичи), но прямой топоним «Нагил» не зафиксирован. Также нельзя исключать, что основа — это искажённое личное имя, например, производное от Назар или Игнат (через форму «Нагий» или «Нагний»), но это уже область догадок без серьёзных подтверждений.

Словообразовательный разбор прост: корень «нагил» + суффикс -енко. Фамилия недворянская, скорее всего, принадлежала казакам или крестьянам, что типично для украинских фамилий на -енко. Встречается она преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков переселенцев в России. География фамилии узкая, что говорит о её локальном происхождении: носители Нагиленко сконцентрированы в нескольких районах, а не разбросаны по всей стране.

Известных исторических личностей с этой фамилией нет, что делает её типичной «фамилией одного корня» — без громкой славы, но с живой историей прозвища, которое когда-то точно описывало конкретного человека.