Фамилия Тилняк — редкая, и её разбор требует внимания к суффиксу. Окончание -як (в украинской и белорусской традиции) или -ак (в русской) указывает на то, что фамилия образована от прозвища или имени с помощью типичного для восточнославянских языков суффикса, обозначающего лицо по какому-то признаку: «человек, связанный с тем, что названо в корне». В данном случае корень «тилн-» — нечастый, и здесь начинается главная трудность.

Скорее всего, основа восходит к слову «тил» или «тило» — в некоторых южнорусских и украинских говорах так называли тыл, заднюю часть чего-либо, а также затылок. Прозвище Тилняк могли дать человеку с характерной осанкой, с крупным затылком, или тому, кто постоянно ходил позади, в «тылу». Менее вероятна, но возможна связь с диалектным глаголом «тиликать» (издавать тонкий звук, звенеть) — тогда Тилняк мог быть прозвищем музыканта или болтуна. Ещё одна гипотеза — искажение от «телёнок» (через форму «тилёнок»), но она спорна из-за фонетического расхождения.

Фамилия явно украинского или западнорусского происхождения. Географически Тилняки встречаются в основном в Черниговской и Сумской областях Украины, а также на юге Брянской области России. Это указывает на то, что предки носителя фамилии жили в зоне смешения украинского и русского диалектов, где и закрепилась форма с суффиксальным -як.

Социальный контекст: суффикс -як в крестьянской среде часто давал фамилии людям незнатного происхождения — казакам, мещанам, крестьянам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Таким образом, Тилняк — это прозвищная фамилия, скорее всего, от описания внешности или поведения, и её носители были выходцами из простонародья украинского Полесья или Северщины.