Фамилия Третилов — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия, а порядок рождения. Она образована от прозвища Третило, которое в древнерусской традиции давали третьему ребёнку в семье. Модель простая: прозвище на -ило (как Тянило, Косой, Ходило) плюс патронимический суффикс -ов, то есть буквально «сын Третила». Такие прозвища-числительные были распространены в крестьянской среде до XVII века, когда фамилии ещё не устоялись, а детей различали по счёту: Первой, Второй, Третьяк, Четвертак. Третило — почти синоним более известного Третьяка, но с другим суффиксом.

Суффикс -ило в прозвищах часто указывал на деятеля или носителя признака, но здесь он не столько активный, сколько оценочный: Третило — «тот, кто третий». Встречаются и параллельные формы: Третяк, Третелов, Третьяков. Все они восходят к одному корню, но Третилов стоит особняком из-за редкого суффиксального оформления. В документах XVI–XVII веков имя Третило фиксируется в новгородских и московских землях, но фамилия Третилов встречается нечасто — она могла закрепиться в одной локальной группе, а не распространиться широко.

Географически фамилия привязана к центральным и северным регионам России: есть данные о Третиловых в бывших Вологодской и Костромской губерниях. Социальный контекст — крестьяне и посадские люди, реже — однодворцы. В дворянские роды фамилия не попала, что подтверждает её «простую» основу: порядковое прозвище не несло престижа, а лишь фиксировало место ребёнка в семье. Других версий происхождения (от географического названия или иноязычного корня) нет — корень прозрачен, и спорить тут не о чем.

С точки зрения словообразования Третилов — типичная «семейная» фамилия, но с нестандартной основой. Если сравнивать с однокоренными, то Третьяков встречается в десятки раз чаще, а Третилов остаётся на периферии. Для носителя фамилии это означает, что предки были людьми, которых в быту называли не по имени, а по счёту — вероятно, в многодетной семье, где третьего сына выделяли таким прозвищем.