Фамилия Синильщиков — редкий случай, когда профессиональное прозвище сохранилось почти без изменений. В её основе лежит слово «синильщик» — так в старину называли красильщика тканей, который работал с синей краской (синькой). В отличие от более общего «красильщик», это узкая специализация: синильщик занимался окрашиванием холстов и сукон в синий цвет, чаще всего кубовой индиго или местными растительными красителями. Промысел был особенно распространён в центральных губерниях России, где существовали целые слободы красильщиков.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: основа «синильщик» плюс патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын синильщика). Суффикс -щик в исходном слове обозначает лицо по роду занятий, а корень «син-» восходит к цвету — синий. Интересно, что в говорах встречалось и слово «синильщица» (жена синильщика), но фамилия закрепилась только в мужском роде.

В документах фамилия фиксируется с XVII века: в переписных книгах встречаются посадские люди и крестьяне с прозвищем Синильщик, которое затем перешло в наследственную фамилию. Географически она тяготеет к старым текстильным регионам — Костромской, Ярославской, Владимирской губерниям, где работали мануфактуры и кустарные красильни. В советское время фамилия не исчезла, но стала реже, поскольку профессия ушла в прошлое.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Синяков, Синельников, Синицкий — показывает разницу. Синяков чаще связывают с прозвищем «синяк» (человек с синяками или синеватым цветом лица), Синельников — с растением синель (или с украинским вариантом красильщика), а Синильщиков строго привязан к конкретному ремеслу. Никакой другой версии происхождения, кроме профессиональной, у этой фамилии нет — все альтернативы (например, от имени Синила) не имеют исторического подтверждения.