Фамилия Пендлишак — редкая, и её происхождение придётся реконструировать по косвенным данным. Самый надёжный ключ к ней — суффикс -ак. В восточнославянских фамилиях (украинских, белорусских, южнорусских) этот суффикс часто указывает на прозвище, образованное от глагола или существительного: он мог означать деятеля («тот, кто делает что-то») или обладателя характерного признака. В фамилии Пендлишак основа — «пендлиш-». Скорее всего, это искажённое или диалектное слово.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с украинским или польским глаголом «пендлити» (пędlić) — «гнать, погонять, торопить». В таком случае Пендлишак — прозвище торопыги, непоседы или, наоборот, человека, который постоянно подгонял других. Суффикс -ак в этой модели (как в «гуляка», «кривляка») придаёт прозвищу оттенок постоянного действия или свойства. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «пендель» (удар ногой, пинок) — тогда прозвище могло относиться к драчуну или задире.

Фамилия явно невеликорусская по форме. Суффикс -ак и основа без типичного русского полногласия («-ере-» или «-оло-») указывают на западные или юго-западные земли: современная Западная Украина, юго-восток Польши, отчасти Беларусь. В польском языке есть фамилия Pędliszak (от pędlić), и Пендлишак — её фонетический вариант, адаптированный под русскую или украинскую кириллицу. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о локальном происхождении — возможно, от названия хутора или прозвища одного конкретного рода.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Пендюра, Пендюк, Пендюхов — показывает, что все они образованы от одной глагольной основы «пенд-» (гнать, двигать) с разными суффиксами. Пендлишак стоит в этом ряду особняком из-за редкого суффиксального оформления и, вероятно, более позднего закрепления. Социально носители такой фамилии скорее всего были крестьянами или мещанами, а само прозвище — бытовым, не связанным с ремеслом или должностью.