Фамилия Шпилова — женская форма от Шпилов, и её разумнее начинать с географической привязки. В отличие от многих фамилий на -ов, которые встречаются повсеместно, Шпиловы заметно сконцентрированы на юге России и в Поволжье. Это не случайность: основа фамилии прямо указывает на занятие предка.

Корень «шпиль» в русском языке многозначен. Самое очевидное — архитектурная деталь, остроконечное завершение здания. Однако прозвище Шпиль вряд ли дали строителю: церковные и светские шпили на Руси ставили плотники-кровельщики, которых называли иначе. Гораздо вероятнее, что Шпилем окрестили высокого и худого человека — «длинный, как шпиль». Такие прозвища по внешности (Долгий, Высокий, Шпиль) были распространены в крестьянской среде и легко переходили в фамилии.

Есть и вторая, не менее правдоподобная версия — профессиональная. В южных говорах «шпиль» означало острую палку, кол, а также инструмент для пробивания отверстий (шпилька). Шпилём могли называть сапожника, работавшего шилом, или бондаря, пользовавшегося острым клином. Учитывая, что ремесленные прозвища давали чаще, чем прозвища по росту, эта версия кажется более надёжной для фамилий, зафиксированных в сёлах.

Модель образования проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей сын?» — Шпилов). Фамилия типична для северной и центральной России, но её носители исторически осели на юге, в Тамбовской, Воронежской и Саратовской губерниях. В документах XIX века Шпиловы встречаются среди государственных крестьян и однодворцев.

Фамилия Шпилова не имеет отношения к немецкому слову Spiel (игра), как иногда ошибочно полагают из-за созвучия. Это чисто русское прозвище, возникшее в народной среде. До революции она не была дворянской и не попала в родословные книги, что только подтверждает её простое ремесленное или бытовое происхождение.