Фамилия Пахилько звучит по-южнорусски или по-украински: суффикс -ко в ней типичен для восточнославянских фамилий, особенно распространённых на территории современной Украины и в южных областях России. Однако корень здесь неочевиден и может увести в несколько сторон.

Скорее всего, в основе лежит прозвище Пахло или Пахоль. «Пахло» в южных говорах — это не только запах, но и название ветра, сквозняка или, в переносном смысле, человека, который «пахнет», то есть оставляет след, заметен. В украинском языке слово «пахіл» (или «пахіль») имеет значение «наклон», «склон», «откос» — так могли прозвать человека, живущего на косогоре, или того, кто ходит, слегка наклонившись. Отсюда же и глагол «пахіляти» — наклонять, клонить.

Возможна и более прозаичная версия: Пахилько — это производное от личного имени Пахил, которое могло быть уменьшительной формой церковного имени Пахомий (в просторечии Пахом). В таком случае суффикс -ил- (как в Павел — Павло) отпал, и осталась основа Пах-, к которой добавился уменьшительный суффикс -к- и типичное фамильное окончание -о. То есть Пахилько — это «маленький Пахом» или сын Пахома.

Географически фамилия тяготеет к западным и центральным областям Украины, встречается в Подолье и на Волыни. В России она редка и чаще всего фиксируется в Краснодарском крае и Ростовской области — регионах, куда активно переселялись украинские крестьяне в XIX — начале XX века.

Сословного барьера у фамилии не было: её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане. Судя по суффиксу, это не дворянская фамилия (там чаще встречаются -ский или -ов), а народная, патронимическая по происхождению. Никаких знаменитых носителей в истории не зафиксировано, что говорит о том, что фамилия оставалась в кругу простых людей, не попав в элиту.