Фамилия Пилюшки — редкий случай, когда прозвище настолько прозрачно, что почти не оставляет пространства для споров, но при этом хранит одну неочевидную деталь. Её основа — слово «пилюля». В современном языке это лекарственная форма, но в народной речи XVIII–XIX веков «пилюлями» называли не только таблетки, но и мелкие круглые предметы, шарики, а также — в переносном смысле — неприятность, «горькую пилюлю». Однако фамилия образована не от абстрактного понятия, а от конкретного прозвища человека.

Скорее всего, Пилюшкой прозвали либо аптекаря (лекаря, знахаря, который варил и катал пилюли), либо человека маленького роста или круглолицего — по ассоциации с формой пилюли. Второй вариант менее вероятен, но возможен: в русских говорах «пилюля» могла означать «маленький, круглый, плотный». Суффикс -к- в основе (Пилюшк-) — уменьшительно-ласкательный, характерный для прозвищ, которые давали в быту: от Пилюля → Пилюшка. Затем к прозвищу добавился фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность: «чей?» — Пилюшкин, то есть сын или потомок Пилюшки.

Модель образования типична для русских фамилий: основа на -а/-я плюс -ин. Аналоги: Карасёв (от карась), Козлов (от козёл), но здесь — Пилюшкин. Фамилия Пилюшки — это форма множественного числа, которая закрепилась как наследственная (сравните: Ивановы, Соколовы). Встречается она преимущественно в центральных и северных регионах России, но точная география требует отдельного исследования — массовых списков по этой фамилии нет.

В ономастических словарях фамилия не упоминается, что говорит о её редкости. Тем не менее, её разбор однозначен: корень «пилюль-» (с чередованием л/ш в разговорной речи: пилюля — пилюшка), суффикс -ин, окончание -ы. Никаких тюркских, финских или иных заимствований здесь нет — чисто русская, бытовая фамилия, возникшая в среде, где ремесло или внешность давали меткое прозвище.