Фамилия Рыльцевы принадлежит к пласту русских фамилий, образованных от прозвищ, и её основа напрямую связана со словом «рыльце» — уменьшительной формой от «рыло». В старину так называли не только морду животного, но и, в переносном смысле, лицо человека, а также переднюю часть судна или орудия. Чаще всего прозвище Рыльце, от которого пошла фамилия, давали человеку с характерными чертами внешности — например, с курносым или, наоборот, заметно выступающим носом. В этом случае фамилия относится к обширной группе «физиогномических» прозвищ, которые на Руси давали без злого умысла, просто для того, чтобы отличить одного человека от другого.

Однако существует и иная, менее очевидная версия происхождения, которую стоит рассмотреть отдельно. Некоторые исследователи связывают основу фамилии не с внешностью, а с родом занятий предка. В некоторых говорах «рыльце» могло обозначать инструмент, которым работали с землёй, или деталь сохи. В этом случае Рыльцевым могли прозвать земледельца или мастера, изготавливающего сельскохозяйственные орудия. Эта версия правдоподобна, но менее распространена, чем первая, так как в письменных источниках чаще фиксируются прозвища по внешним признакам.

Отдельного внимания заслуживает редкая гипотеза, связывающая фамилию с женским именем Бригида. В этом случае предполагается, что Рыльцевы — это потомки женщины с таким именем, а сама фамилия возникла через цепочку преобразований. Имя Бригида восходит к кельтской богине Бригит, чьё имя означает «возвышенная». В Ирландии и Британии её почитали как покровительницу врачевания, плодородия, ремёсел и поэзии, а позже она стала и христианской святой. Эта версия объясняет происхождение через метронимическую модель, то есть через имя матери, но она требует серьёзных генеалогических изысканий. Лингвистически переход от имени Бригида к фамилии Рыльцев выглядит спорным и не находит прямого подтверждения в фонетических законах русского языка, поэтому большинство ономастов склоняются к более простому и логичному объяснению — от прозвища Рыльце.

Сама фамилия оформлена по классической русской модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный. Первоначально форма Рыльцев означала «сын Рыльца», а со временем закрепилась как наследственное родовое имя. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, что косвенно подтверждает её связь с народными говорами, где слово «рыльце» бытовало наиболее широко. Процесс формирования фамилий был длительным, и точно сказать, когда именно появились первые Рыльцевы, можно только после обращения к архивным документам и метрическим книгам. Тем не менее, фамилия Рыльцевы — это живой памятник русской разговорной культуры, сохранивший в себе меткое народное слово и представления наших предков о том, как называть человека.