Фамилия Пустильник образована от прозвища, которое восходит к слову «пустыльник» — так на Руси называли монахов-отшельников. Основа здесь та же, что и в слове «пустынь»: так именовали уединённое монашеское поселение или место, где человек селился вдали от людей ради молитвы и тишины. В народном произношении «пустыльник» естественно превратилось в «пустильник» — под влиянием глагола «пустить», то есть отпустить, удалиться от мира. Такая перестановка звуков и сближение с более понятным корнем — обычное дело в живой речи, поэтому фамилия закрепилась именно в этом виде.

Отшельничество в христианстве понимается как отречение от мирской жизни с максимальным ограничением внешних связей и удалением для жительства в пустынные места. Своими предшественниками первые христианские отшельники считали пророка Илью и Иоанна Крестителя, а прообразом будущего отшельничества служило сорокадневное пребывание одного в пустыне Иисуса Христа, упоминаемое в Евангелиях. Пустыня, или пустынь, — это единственное место, где можно уединиться для общения с Богом, противоположность городу, селению, то есть любому населённому людьми месту. Поэтому прозвище Пустильник могло указывать не только на монашеский чин, но и на характер человека.

Вероятно, человек по прозвищу Пустильник был монахом, жившим в безлюдном месте в лесу. Возможно и то, что Пустильником прозвали монаха из Оптиной Пустыни — знаменитого монастыря, который в народе называли просто Пустынью. Однако не менее вероятно, что такое прозвище получил мирянин, любящий уединение и сторонившийся шумных сборищ. В крестьянской среде прозвища часто давали по заметной черте поведения, и затворнический нрав вполне мог стать причиной такого именования.

Сама модель фамилии проста: прозвище Пустильник перешло в фамилию без изменений, без типичных суффиксов -ов или -ин, что характерно для более поздних и книжных по происхождению фамилий. Такие бессуффиксные фамилии нередко встречаются среди выходцев из духовного сословия, где прозвища и мирские имена нередко закреплялись напрямую. Так что фамилия Пустильник с равной долей вероятности могла принадлежать и потомкам монаха, и человеку, которого предки прозвали за любовь к одиночеству.