Фамилия Отылова — женская форма фамилии Отылов. В основе, скорее всего, лежит прозвище или нецерковное имя Отыл. Слово «отыл» в русских говорах имело несколько значений, и самое вероятное связано с рыболовством: отыл — это небольшой сачок для ловли рыбы, или, в некоторых диалектах, часть невода. Человек мог получить такое прозвище по роду занятий — рыбак, изготовитель или продавец рыболовных снастей.

Вторая версия, менее распространённая, отсылает к глаголу «отылить» — обмануть, провести. В этом случае прозвище Отыл давали хитрому, изворотливому человеку. В пользу первой гипотезы говорит то, что фамилии, образованные от названий орудий труда и ремесленных терминов, встречаются гораздо чаще, чем прозвища по абстрактным качествам.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Отыл- добавился патронимический суффикс -ов, что буквально означает «сын Отыла». Форма Отылова — это указание на принадлежность к роду: жена или дочь Отылова.

Фамилия редкая. Её географическое распространение, по данным открытых источников, тяготеет к северным и сибирским регионам России, где рыболовство было одним из основных занятий населения. Встречается в Архангельской, Вологодской областях, а также в Забайкалье, куда фамилия могла быть занесена переселенцами-поморами.

Словообразовательная модель с суффиксом -ов- (а не -ин- или -ский) указывает на то, что фамилия сформировалась в крестьянской или посадской среде, а не среди дворянства, которое часто носило фамилии на -ский. Это типичная «фамилия-отчество» от прозвища, а не от крестильного имени. Среди однокоренных — фамилия Отыловский, но она ещё более редкая и могла возникнуть позже, как вариант того же корня, оформленный по польско-украинской модели.