Фамилия Покотилюк — яркий пример украинской модели образования фамилий, которая почти не встречается у других славянских народов. Её основа — глагол «покотити» (покатить), а суффикс -юк указывает на принадлежность: буквально «сын того, кто катит» или «маленький Покотило». В украинской ономастике суффикс -юк (наряду с -чук, -енко) был самым распространённым способом назвать потомка по отцу, особенно на Правобережье и в Западной Украине. Поэтому Покотилюк — это не прозвище лично человека, а фамилия, закрепившаяся за его родом.

Корень «покоти-» мог относиться к разным занятиям. Самая прямая версия — прозвище Покотило давали тому, кто катал бочки, телеги или другие тяжёлые грузы, то есть работнику, занятому перевозкой или перекатыванием. В словарях украинских прозвищ фиксируется слово «покотило» в значении «валок» или «каток» — приспособление для утрамбовки земли или разравнивания. В таком случае предок мог быть строителем дорог или земледельцем, использующим каток. Менее вероятно, но возможно, что прозвище носило ироничный оттенок — так могли назвать непоседливого человека, который «катится» по жизни без оглядки.

Географически фамилия Покотилюк почти не выходит за пределы Украины. По данным современных справочников, наибольшая концентрация носителей — в Винницкой, Хмельницкой и Житомирской областях, то есть в историческом регионе Подолье и на юге Волыни. Это согласуется с ареалом суффикса -юк, который особенно характерен для подольских и полесских говоров. В России или Беларуси фамилия встречается редко и, скорее всего, принадлежит потомкам переселенцев конца XIX — начала XX века.

В отличие от фамилий на -енко (Покотиленко), которые тоже образованы от того же корня, форма на -юк указывает на более локальное, диалектное происхождение. Если Покотиленко могло возникнуть в центральных или восточных регионах Украины, то Покотилюк — типично западноукраинский вариант. Фамилия не дворянская и не священническая: суффикс -юк в массе своей закреплялся за крестьянскими и казацкими родами, которые не имели наследственных привилегий. Никаких документальных свидетельств о знатном происхождении Покотилюков нет, и это нормально для фамилии такого типа.