Фамилия Пантиличук — яркий пример западноукраинской модели фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -чук. Этот суффикс, характерный для Подолья, Волыни и Галичины, означает «сын» или «потомок». То есть Пантиличук — это «сын Пантилича», а Пантилич, в свою очередь — «сын Пантелея».

В основе лежит каноническое имя Пантелеимон (от греческого «всемилостивый»), в народной речи сократившееся до Пантелей, Пантелейко или Пантиль. В украинской бытовой традиции имя часто видоизменялось: Панько, Пантюх, Пантелей. Форма Пантиль — менее распространённая, но фиксируется в документах XIX века на территории Правобережной Украины. Таким образом, цепочка образования проста: Пантелеимон → Пантиль (разговорное) → Пантилич (отчество) → Пантиличук (фамилия).

Интересна двойная патронимическая конструкция. Сначала от имени Пантиль образовали отчество Пантилич (по модели «чей?»), а затем к нему добавили ещё один патронимический суффикс -чук. Это не редкость для украинских фамилий: встречаются аналоги вроде Стефаничук или Михайличук. Такая форма подчёркивала, что родоначальник был не просто Пантилем, а именно Пантиличем — то есть уже сыном Пантиля, а фамилия закрепилась за следующим поколением.

Географически фамилия Пантиличук тяготеет к юго-восточным районам Волынской области и северу Хмельницкой. Встречается также в соседних регионах Беларуси (Брестская область), что объясняется миграциями крестьян в XIX веке. Социально носители фамилии — почти наверняка потомки крестьян или казаков, так как дворянские фамилии на -чук в этом регионе практически не фиксируются.

Написание фамилии устойчиво: через «и» в корне (Пантиличук, а не Пантелийчук), что лишний раз подтверждает народную, нецерковную форму исходного имени. В русскоязычной среде фамилию иногда склоняют по мужскому роду, но в украинской традиции она неизменяема.