Фамилия Цыпилев образована от прозвища Цыпиль, а то, в свою очередь, — от диалектного глагола «цыпи́ть» или «ца́пать», то есть хватать, цеплять. В северных и центральных говорах «цы́пкий» означало цепкий, хваткий, придирчивый. Человек с таким прозвищем мог быть либо скрягой, который «цыпит» каждую копейку, либо, наоборот, въедливым и придирчивым спорщиком. Менее вероятна, но возможна связь с «цыплёнком»: в некоторых говорах «цыпля» называли маленького, щуплого человека, но для фамилии такая основа нетипична — скорее всего, перед нами именно глагольный корень.

Модель образования проста: суффикс -ев присоединён к основе Цыпиль. Это типичный патроним (или матроним) в форме притяжательного прилагательного: «чей сын?» — Цыпилев, то есть сын Цыпиля. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный (ль). Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская, и её распространение, судя по современным данным, тяготеет к центральной России и Поволжью, где диалектный глагол «цыпить» был в ходу.

В написании фамилии встречается вариант Цыпилёв (с буквой ё), но в документах чаще фиксируется через е, так как ударение падает на первый слог: Цы́пилев. Ударение на второй слог (Цыпи́лев) возможно, но редко — это нарушило бы связь с исходным прозвищем, где ударным был корень.

Известных носителей фамилии, оставивших заметный след в истории, нет — она осталась в кругу рядовых сословий. Ономастические справочники, в частности работы Б. Унбегауна, относят такие фамилии к разряду «прозвищных», образованных от диалектных глаголов, что делает их ценным материалом для исторической лексикологии.