Фамилия Пидтылок — одна из тех, где значение лежит на поверхности, но для этого нужно услышать её по-украински. В основе лежит украинское слово «пидтылок» (или «підтилок»), которое буквально означает «затылок». Однако прозвище давали не просто по части тела. Скорее всего, так называли человека, который носил шапку, сбитую на затылок, или имел привычку ходить, задрав голову, — то есть гордеца либо, наоборот, рассеянного. В украинских говорах «підтилок» могло также обозначать подушку под голову или подкладку под шапку, но прозвищное значение, вероятнее, связано с манерой поведения.

Фамилия образована по типичной для украинской ономастики модели: прозвище без дополнительного суффикса, просто Пидтылок, позже закрепилось как наследственное имя. Такая бессуффиксная форма характерна для прозвищ, которые стали фамилиями в XVIII–XIX веках на Правобережной и Левобережной Украине. Встречается фамилия и в форме Пидтылка, где конечное -а указывает на украинское склонение по женскому роду.

Географически фамилия Пидтылок привязана к западным и центральным областям Украины — Волынь, Подолье, Киевщина. В России она редка, но встречается среди потомков украинских переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В польских метриках XIX века фамилия записывалась как Pidtyłok, что подтверждает её западноукраинское происхождение.

Однокоренные фамилии — Пидтылков, Пидтыльченко (с патронимическим суффиксом) — встречаются реже. Любопытно, что в русском языке корень «тыл» понятен, но форма «пидтылок» звучит как инородная, поэтому носители фамилии могли сталкиваться с искажениями при переписях: например, запись Пидтылок иногда превращали в Подтылок или Подтылкин, пытаясь «обрусить» непривычное звучание.

Если предки носили эту фамилию, они были, скорее всего, крестьянами или казаками — люди, чьё прозвище подмечало внешнюю черту или привычку. Никакого дворянского герба за ней не стоит, но именно такие «говорящие» фамилии лучше всего сохраняют живую речь и быт прошлых веков.