Фамилия Путильцев — наглядный пример того, как русская фамилия может быть образована от названия профессии, причём профессии довольно редкой и специфической. В её основе лежит слово «путилец» или «путильщик». Так в старину называли мастера, который занимался изготовлением пут — верёвочных или кожаных пут для ловли коней, а также пут для соколиной охоты (ременных пут на лапы ловчей птицы). Кроме того, «путильцами» могли называть тех, кто плёл верёвки и канаты из пеньки или мочала, — это был отдельный промысел, требовавший сноровки и силы. Слово «путь», вопреки интуитивному ожиданию, здесь ни при чём: корень восходит к глаголу «путать» (в значении «связывать, спутывать»).

Модель образования типична для северных и центральных областей России: суффикс -ец обозначал человека по роду занятий (кузнец, гонец, путилец), а затем к этой основе добавился патронимический суффикс -ев, превративший прозвище в фамилию. Таким образом, Путильцев буквально означает «сын путильца», то есть потомок мастера, делавшего путы. Фамилия не относится к числу распространённых, что косвенно подтверждает узкую специализацию исходного ремесла.

Встречается Путильцев преимущественно в Вятском регионе и на Урале. По переписям XIX века носители фамилии фиксировались среди государственных крестьян и мастеровых людей на горных заводах. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» эта модель не описывается отдельно, но она полностью укладывается в схему образования от названий профессий с суффиксом -ец. Иногда фамилию ошибочно связывают с географическим названием (например, с селом Путилово), но это другая история: Путиловы и Путильцевы — разные фамилии с разными корнями. В первом случае основа — имя Путило (от «путь»), во втором — ремесло, связанное с путами.