Фамилия Обыльцов — редкий случай, когда разгадка лежит на поверхности, но не в словаре, а в диалектной лексике. Её основа — не имя и не профессия, а прозвище, которое человек мог получить за конкретную черту характера или поведения.

Корень «обыль» (или «обыл») в северных и сибирских говорах означал «обманщик», «плут», «лживый человек». Встречался и глагол «обылить» — обмануть, провести. Соответственно, Обыльцом называли того, кто славился хитростью или нечистым на руку. Модель образования проста: прозвище Обылец (с суффиксом -ец, указывающим на лицо по качеству) плюс стандартный русский патронимический суффикс -ов. Таким образом, Обыльцов — буквально «сын Обыльца», потомок человека, получившего нелестное, но запоминающееся прозвище.

Версия о связи со словом «обыль» в значении «изобилие» (от «быль», «быть») маловероятна. Для фамилий от понятий богатства и достатка использовались другие корни (Богатов, Изобильнов), и суффикс -ец в таком случае нехарактерен. Прозвища же от отрицательных качеств давались часто и охотно — они лучше «цеплялись» и передавались.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и югу России. Встречается она нечасто, что тоже косвенно подтверждает её прозвищное происхождение: такие фамилии реже образовывали массовые гнёзда, чем фамилии от крестильных имён. В документах XIX века Обыльцовы фиксируются среди крестьян и мещан — сословий, где прозвища бытовали особенно долго.

Единственная орфографическая тонкость: не путать с фамилией Абыльцов. Второй вариант мог возникнуть из того же корня, но под влиянием акающего произношения, а мог и от тюркского имени Абыл. Для Обыльцовых же исходная форма с «о» — основная и исторически верная.