Фамилия Пильдяков — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано не с профессией или внешностью, а с манерой речи или звукоподражанием. В её центре — корень «пильд-», который в русских говорах (особенно северных и сибирских) означал «болтать вздор», «нести чепуху», «говорить невнятно». Глагол «пильдить» фиксируется в словаре Владимира Даля с пометой «говорить пустяки, молоть языком». Отсюда «пильдяк» — человек, который много и бестолково говорит, пустомеля. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Пильдяков идёт от бытового прозвища, данного за характерную черту поведения.

Суффикс «-ов» указывает на стандартную модель русской фамилии XIX века: «чей?» — сын Пильдяка. То есть родоначальника звали просто Пильдяк, а его потомки стали Пильдяковыми. Интересно, что основа «пильд-» встречается и в других редких фамилиях — Пильдин, Пильдюков, — все они одного корня и, скорее всего, из одного ареала: Вологодская, Архангельская или Вятская губернии, где диалектная лексика сохраняла такие слова.

Версия о том, что фамилия могла произойти от тюркского «бильдяк» (знающий) или от названия ремесла, маловероятна. Во-первых, звуковой переход «б» в «п» в начале слова для русских фамилий нехарактерен. Во-вторых, «пильдяк» как обозначение профессии нигде не зафиксирован. Самое простое и надёжное объяснение — прозвище говоруна, которое закрепилось в крестьянской среде и не несло резко отрицательного оттенка, а скорее описывало живого, общительного человека.

Сословно фамилия, скорее всего, принадлежала государственным или помещичьим крестьянам. Дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не обнаружено. Это типичная «прозвищная» фамилия, каких много в северорусской традиции, где прозвища часто переходили в фамилии без изменений, минуя стадию отчества.