Фамилия Тертилов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано не с характером или внешностью, а с конкретным действием или положением в семье. Её ядро — слово «тертый». В русских говорах «тертый» означало не только «растертый», но и, в переносном смысле, «бывалый», «опытный», «прошедший огонь и воду». Однако для фамилии Тертилов более вероятна другая, бытовая версия: так могли прозвать ребёнка, родившегося после нескольких умерших младенцев. В народе существовал обычай давать таким детям «обманные» имена — Терентий, Терёха, Тертый, — чтобы обмануть нечистую силу и «стереть» ребёнка из её поля зрения. Прозвище Тертило как раз и могло закрепиться за человеком, которого «тёрли» по спине, то есть холили и лелеяли после выживания, или просто за тем, кто родился в семье, где дети «тёрлись» — часто умирали.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ов присоединился к прозвищному имени Тертило. Форма на -ило характерна для прозвищ, обозначающих деятеля (ср. Губило, Крутило, Дубило). Таким образом, Тертилов — буквально «сын Тертилы». Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским областям, но встречается редко, что подтверждает её происхождение от неканонического, а не от крестильного имени. В отличие от массовой фамилии Терентьев (от церковного Терентий), Тертилов сохранила народную, диалектную основу.

В ономастических словарях эта фамилия обычно не выделяется отдельно, но её разбор укладывается в общую схему, описанную Б. Унбегауном для прозвищ на -ило: они часто указывали на характерный признак или род занятий предка. Никакого отношения к ремеслу тёрщика или кожевника здесь нет — «тертило» не профессия, а именно прозвище. Так что предки современных Тертиловых, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, а их родовое имя хранит память о семейной истории, связанной с выживанием детей.