Фамилия Вертиленко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая указывает на происхождение от отца или предка по прозвищу. Суффикс -енко (уменьшительно-патронимический) означает «сын» или «потомок»: Вертиленко — это буквально «сын Вертила» или «потомок Вертила».

Основа фамилии — «вертило» или «вертила». В украинских и южнорусских говорах слово «вертило» могло иметь несколько значений. Самое прямое — человек, который всё время вертится, непоседа, суетливый или беспокойный. В говорах «вертило» также называли неустойчивого, переменчивого человека или даже того, кто «вертит» другими, то есть заправляет делами, но не всегда честно. Встречается и более конкретное значение: «вертило» — инструмент для сверления, но прозвище скорее относилось к поведению, а не к ремеслу.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с глаголом «вертеть» в значении «обманывать, хитрить». В таком случае прозвище Вертило давали человеку изворотливому, ловкому в делах. Однако отрицательный оттенок в подобных прозвищах был не всегда: в народной среде хитрость часто воспринималась как достоинство, а не порок.

Фамилия Вертиленко распространена в центральных и восточных областях Украины, особенно в Черкасской, Полтавской и Днепропетровской областях. В России встречается реже, в основном среди потомков переселенцев с Украины. Интересно, что в польской ономастике есть похожая фамилия Wertyło, что указывает на возможное древнее общеславянское прозвище.

Ударение в фамилии падает на второй слог: Верти́ленко. Вариант Вертиле́нко встречается, но считается менее правильным с точки зрения украинской акцентологической нормы, где суффикс -енко обычно безударный.