Фамилия Пенчилова — женская форма, а мужская, Пенчилов, образована с помощью типичного русского суффинкса принадлежности -ов. Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Пенчило. Это слово, скорее всего, связано с диалектным глаголом «пенчить» — пениться, кипеть, бурлить, или с существительным «пенка» (в значении «пена»). В таком случае Пенчилом могли прозвать человека вспыльчивого, горячего, «кипящего» гневом, либо, напротив, того, кто занимался снятием пенки при варке — например, повара или пивовара.

Менее вероятна, но возможна связь с тюркскими корнями, где «пенч» или «бенч» могло означать «пять» или быть частью сложного имени. Однако для русской фамилии такая версия слаба: суффикс -ило характерен именно для славянских прозвищ, образованных от глаголов (ср. Губило, Крушило, Мерило). Пенчило — типичное прозвище по действию или свойству характера.

Географически фамилия Пенчилов встречается редко, преимущественно в центральных и южных областях России, что говорит о её локальном происхождении. В дореволюционных источниках она не фиксируется как дворянская — скорее всего, это фамилия крестьянская или мещанская, возникшая в среде, где прозвища давали по бытовым наблюдениям.

Если ваш предок носил фамилию Пенчилов, он мог быть либо человеком с живым, «кипучим» нравом, либо мастером, связанным с варкой или кухней. Других убедительных версий у этой фамилии нет.