Фамилия Тарилов, скорее всего, возникла как фонетический вариант более распространенной фамилии Торилов. В основе обеих лежит прозвище Торило, которое, в свою очередь, связано с глаголом «торить» — то есть «прокладывать тропу». Так могли назвать человека, делавшего просеки в лесу или пробивавшего дорогу там, где её раньше не было. Такое занятие требовало силы и сноровки, поэтому прозвище звучало уважительно и закреплялось за человеком как самое употребительное именование. Позже, когда на Руси начали массово оформляться наследственные фамилии, потомок человека с прозвищем Торило получил фамилию Торилов, а у части семей она под влиянием местного произношения или при записи в документах превратилась в Тарилов.

Словообразовательная модель здесь простая и типичная для русских фамилий: суффикс -ов присоединялся к основе прозвища, указывая на принадлежность роду. Так из «Торило» получился «Торилов», а затем и «Тарилов». Замена гласной «о» на «а» в безударной позиции — явление частое: на письме и в устной речи эти звуки не различались, поэтому писарь мог зафиксировать фамилию так, как слышал.

Есть и другая версия происхождения, менее вероятная, но заслуживающая внимания. Согласно ей, Тарилов — это форма фамилии Тарелов, связанная с грузинским мужским именем Тариэл. Это имя известно в письменных источниках с XVI века, оно пришло в русскую культуру вместе с литературой и историческими хрониками. Однако прижиться в крестьянской или купеческой среде такому имени было сложно, поэтому версия с грузинским корнем выглядит слабее. Если бы фамилия действительно происходила от Тариэла, мы бы чаще встречали формы Тариэлов или Тарилов с четким ударением на «и», а не размытый вариант с «а» в первом слоге. Правдоподобнее всё же связь с «торить»: она объясняет и семантику, и распространенность модели.

Интересно, что фамилия Тарилов встречается реже, чем Торилов, и это тоже подтверждает её вторичное происхождение. Семьи, носившие такую фамилию, могли жить в северных и центральных губерниях России, где лесные промыслы были обычным делом. Там, где нужно было прокладывать дороги через чащи, человек с прозвищем Торило был на виду, и его имя легко превращалось в родовое.