Фамилия Водильников происходит от прозвища Водильник. В русских говорах так называли человека, который водит — то есть либо вожака, предводителя, либо того, кто занимается проводкой судов, плотов по реке (водильщика, лоцмана). Есть и другая, менее распространённая версия: в некоторых диалектах «водильником» могли называть пастуха, вожака скота. Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, был человеком, который вел за собой людей, управлял движением — на воде или на суше.

Модель образования простая: суффикс -ник- указывает на лицо по роду занятий (сравните: плотник, сапожник, охотник), а затем к основе Водильник добавился стандартный патронимический суффикс -ов, который в русских фамилиях означает «сын Водильника» или «из семьи Водильниковых». Фамилия типична для северных и центральных регионов России, где речное судоходство и сплав леса были распространены. В документах она встречается с XIX века, но не слишком часто — это редкая фамилия, не вошедшая в массовые списки дворянских или купеческих родов.

Отдельного внимания заслуживает ударение. В фамилии Водильников оно падает на второй слог — на «и» (Води́льников). Это отличает её от возможных омонимичных форм, где ударение могло бы сместиться на «о» или «е». В говорах, откуда пошло прозвище, слово «води́льник» произносилось именно так, и фамилия сохранила эту акцентную норму.

Сравните с однокоренными фамилиями: Водин, Водников, Водяников. Водин — самая простая, от личного имени Водя или прозвища Водяной; Водников — от «водник» (работник водного транспорта), а Водяников — от «водяник» (водяной дух или человек, связанный с водой). Водильников стоит особняком: его основа не просто «вода», а именно действие «водить», что подчеркивает активную, ведущую роль предка.