Фамилия Цихилов — один из тех случаев, когда написание обманчиво просто, а происхождение уходит в языки, где «ц» звучит иначе, чем в русском. В ней нет привычного суффикса -ов (хотя на конце -ов, он слился с основой), и это сразу подсказывает, что перед нами не великорусская, а скорее осетинская или, шире, кавказская фамилия, русифицированная в XIX–XX веках.

Если отбросить окончание, остаётся основа Цихил-. В осетинском языке слово «цыхъ» (цых) означает «соль», а «цырд» — «острый», «резкий». Цихил может быть уменьшительной или прозвищной формой от «цых» — «солоноватый», либо от «цыхы» («соли»). Прозвище Цихил могли дать человеку либо за любовь к солёной пище, либо за едкий, острый язык. Вторая версия — от осетинского имени Цих, корня «цих» (др.-ирон. «крепость», «укрепление»). Тогда Цихил — «сын (потомок) Циха», то есть человека, жившего в крепости или имевшего отношение к укреплению.

С точки зрения словообразования, фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов, но основа не славянская. В осетинских фамилиях часто встречается окончание -ов/-ев, которое добавлялось к местным именам при интеграции в российскую административную систему. Поэтому Цихиловы — это, скорее всего, потомки осетин, принявших фамилию по имени или прозвищу предка.

Географически фамилия тяготеет к Северной Осетии (особенно к Дигорскому ущелью, где распространены фамилии на -ов с неясными корнями) и к районам смешанного осетинско-русского населения. Встречается редко, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одной родовой ветви.

Однокоренные фамилии — Цихиев, Цихов, Цихелашвили (грузинская форма) — подтверждают, что корень «цих» или «цихи» был распространён на Кавказе. В отличие от них, Цихилов звучит более русифицированно, с ударением на второй слог: Цихи́лов. Это типично для фамилий, где основа заканчивается на согласный, а не на гласный.

Никаких данных о дворянском происхождении или известных исторических носителях нет. Фамилия простая, крестьянская или горская, и её главная ценность — в сохранении звучания осетинского слова, которое почти не изменилось при переносе в русский язык.