Фамилия Панилов — один из тех случаев, где за простым звучанием скрывается неочевидная основа. На первый взгляд кажется, что корень «пан» отсылает к польскому или украинскому пану (господину, помещику). Но в русских фамилиях такая модель встречается реже, чем хотелось бы: если бы фамилия происходила напрямую от слова «пан», мы бы скорее ждали форму Панов (по аналогии с Попов, Царев). Суффикс -илов указывает на иную природу — на отчество от имени или прозвища с окончанием -ило.

Самая вероятная версия: Панилов — это отчество от прозвища Панило. В русских говорах «панило» или «панить» могло означать «пахнуть», «нести запах», а также «дышать жаром» (сравните с диалектным «панило» — зной, духота). Прозвище могли дать человеку, который работал у печи — например, хлебопеку или кузнецу, — либо тому, кто обладал тяжелым, «душным» нравом. Второй вариант: прозвище связано с корнем «пан-» в значении «господин», но с уменьшительно-пренебрежительным суффиксом -ил(о): Панило — «мелкий панишка», «барин, который важничает, но не имеет реальной власти». Такие прозвища часто давали крепостным, которые пытались подражать господам.

Есть и более редкая гипотеза: фамилия могла возникнуть от канонического имени Павел через его просторечную форму Панил. В некоторых регионах России имя Павел сокращали до Пани (ср. Паша от Павел), а суффикс -ил давал форму Панило. Тогда Панилов — буквально «сын Панила», то есть внук или правнук Павла. Эта версия менее убедительна, так как форма Панил почти не фиксируется в исторических документах, но полностью исключать её нельзя — народная этимология нередко перекраивала имена.

Географически фамилия встречается в центральных и южных областях России, особенно в Воронежской, Тамбовской и Рязанской губерниях. Это указывает на её происхождение в среде однодворцев и государственных крестьян, а не дворянства. Сословной элиты среди Паниловых не было — фамилия оставалась крестьянской, что подтверждается отсутствием в родословных книгах. С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же «прозвищных» фамилий на -илов, как Копылов, Губилов, Томилов — все они образованы от личных прозвищ, а не от крестильных имён.

Таким образом, Панилов — фамилия, в основе которой лежит либо прозвище человека, связанного с жаром и печным делом, либо ироничное именование «мелкого пана». Второй вариант — от имени Павел — возможен, но маловероятен из-за отсутствия устойчивой диалектной формы.