Фамилия Пилкина — женская форма фамилии Пилкин, и её происхождение стоит искать в прозвище, а не в имени. Основа фамилии — слово «пилка», которое в русских говорах имело несколько значений. Самое прямое — маленькая пила, инструмент, которым пользовались плотники, столяры, бондари. Значит, прозвище Пилка могли дать человеку, который работал с деревом, занимался распиловкой, или же тому, кто был худощавым, «пилообразным» на вид.

Но есть вторая, менее очевидная версия, которую приводят некоторые исследователи ономастики. В ряде диалектов «пилкой» называли не только инструмент, но и человека, который много и настойчиво просит, «пилит» окружающих. То есть прозвище могло закрепиться за капризным, докучливым человеком. Такое толкование встречается реже, но оно правдоподобно, потому что в основе многих русских фамилий лежат именно бытовые характеристики поведения.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пилкин — сын Пилки. Модель образования типична для северных и центральных регионов России. Встречается фамилия Пилкин и в купеческой среде: например, известна династия Пилкиных — петербургских купцов и промышленников XIX века, владевших кирпичными заводами. В этом случае прозвище могло уйти в прошлое, а фамилия — закрепиться за деловыми людьми, не имевшими уже отношения к плотницкому делу. Таким образом, носительница фамилии Пилкина может быть потомком либо мастерового человека с пилой, либо настойчивого просителя из крестьянской среды, либо представителя купеческого рода.