Основой фамилии Пятилетов послужило мирское имя Пятилет. Мирское имя Пятилет, вероятнее всего, образована от прилагательного «пятилетный» со значением «совершаемый через пять лет, через четыре года на пятый». Вероятно, имя Пятилет указывает на время, когда ребенок родился на свет. Так могли назвать того, кто родился через пять лет после предыдущего ребенка или на пятый год совместной жизни родителей. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Пятилет, со временем получил фамилию Пятилетов. Так, в документах Томской области упоминаются Михаил Павлович Пятилетов, родившийся в 1919 году и проживавший в Томской области, Павел Николаевич Пятилетов, родившийся в 1888 году и проживавший там же. Кроме того, в источниках Ростовской области можно найти сведения о Пантелее Ивановиче Пятилетове, родившемся в 1894 году.