Фамилия Тагильцев отвечает на вопрос «чей?» и образована по модели, типичной для русских фамилий: к основе, в данном случае прозвищу Тагилец, добавили притяжательный суффикс -ев. Такую форму получали дети и домочадцы: Тагилец → сын Тагильцева → Тагильцевы. Это классический путь, которым в XV–XVII веках закреплялись семейные прозвания.

Прозвище Тагилец указывало на выходца с берегов реки Тагил, которая протекает на Среднем Урале и в Западной Сибири и впадает в Туру. В те времена, когда Урал только осваивали, уроженца этих мест, переселившегося в другой край, земляки легко опознавали по реке, с которой он был связан. Такой способ именования — по реке, озеру или городу — широко использовался в славянской традиции, поэтому фамилия Тагильцев стоит в одном ряду с Казанцевыми, Тобольцевыми или Уфимцевыми.

Само название реки, по наиболее принятой версии, восходит к древнетюркскому слову «тагылы», что значит «горная местность». Действительно, Тагил берёт начало среди уральских хребтов, и тюркские народы, издавна жившие в этих краях, могли точно подметить её характер. Есть и другие гипотезы, связывающие гидроним с татарскими или башкирскими корнями, но версия с «тагылы» выглядит убедительнее всего, поскольку согласуется и с рельефом, и с историей региона.

О точном времени возникновения фамилии говорить сложно. Процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий: у крестьян и посадских людей они закрепились позже, чем у знати, нередко лишь к XVIII–XIX векам. Фамилия Тагильцев могла появиться и в самом Нижнем Тагиле, и в любом другом месте, куда переселялись уральские мастеровые.

Отдельного упоминания заслуживает связь с Нижним Тагилом. Хотя фамилия образована от названия реки, а не города, для многих носителей она звучит как отсылка к знаменитому горнозаводскому краю. Впрочем, путать реку и город не стоит: прозвище Тагилец закрепилось бы за человеком, который жил на Тагиле или пришёл оттуда, а не обязательно из самого поселения.

Как памятник славянской письменности фамилия Тагильцев ценна тем, что сохранила в себе и географическую привязку, и древний тюркский след, и живую разговорную форму прозвища. Она не перегружена книжными суффиксами, звучит по-народному просто и потому хорошо читается даже спустя века.