Фамилия Патилова — женская форма, а её мужской вариант — Патилов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Патило. Такие имена на -ило в древнерусской традиции не редкость: их давали по характерному признаку или действию (сравните Губило, Крутило, Носило). У фамилии есть как минимум две версии происхождения, и обе имеют право на существование.

Первая и самая прямая — от глагола «патить» или «потить». В старых говорах «патить» могло означать «потеть, трудиться в поте лица». Тогда Патило — прозвище работящего, неутомимого человека. Такая версия выглядит естественной для крестьянской среды, где труд был главным мерилом человека.

Вторая версия — от слова «патла» (или «патлы»), то есть длинные, неопрятные волосы, космы. «Патлатый» — лохматый, растрёпанный. В этом случае Патило — прозвище человека с густой, торчащей шевелюрой. Прозвища по внешности давали не в обиду, а как примету, по которой человека узнавали в деревне. Эта версия подкрепляется тем, что в русских говорах слово «патлы» широко распространено, а суффикс -ил- как раз и образует прозвища по внешнему признаку.

Менее вероятна связь с именем Пат (уменьшительное от Патрикей или Патапий). В этом случае Патило было бы просто производной формой крестильного имени, но для такого образования типичнее суффикс -ик или -уша (Патик, Патуша), а не -ило. Поэтому «трудовая» и «волосяная» версии выглядят убедительнее.

Фамилия Патилова встречается в основном в центральных и северных областях России, особенно в Костромской и Вологодской землях, где диалектное слово «патлы» в ходу до сих пор. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — от прозвища одного человека, чьи потомки разошлись по округе. Сословно — почти наверняка крестьянская или посадская, без дворянских корней.