Фамилия Войлоков образована от прозвища или мирского имени Войлок. Основа здесь — нарицательное «войлок», плотный нетканый материал из валяной шерсти. Войлок был незаменим для многих народов, особенно кочевых: из него делали одежду, обувь, одеяла, покрывала и даже стены юрт. Материал защищал от зноя и холода, а в древности — и от вражеских стрел. История войлока уходит в глубокую древность: первые образцы найдены в Анатолии и относятся к III тысячелетию до нашей эры. Однако широкое распространение этот материал получил только после одомашнивания овцы (5–6 тыс. лет до н. э.), поскольку шерсть диких овец не имеет чешуйчатого слоя — кутикулы, — без которого волокна не сцепляются друг с другом под воздействием горячей воды и пара.

Прозвище Войлок могли дать человеку, связанному с изготовлением или продажей войлочных изделий. В русских говорах слово «войлок» также могло иметь переносное значение — так называли медлительного или неповоротливого человека (по аналогии с плотным, тяжёлым материалом). Какая из версий верна для конкретного предка, сейчас сказать трудно, но ремесленная гипотеза выглядит убедительнее: прозвища по профессии — один из самых распространённых источников русских фамилий.

Суффикс -ов указывает на типичную модель образования: Войлок → Войлоков, то есть «сын Войлока» или «из рода Войлока». Фамилия не относится к числу редких, но и не массовая. В документах начала XX века встречаются носители из Тверской и Орловской областей. Например, в метрических книгах и списках единоличников упоминаются: Войлоков Василий Матвеевич (1914 г. р., Тверская область), Войлоков Василий Осипович (1911 г. р., Алексеевский район), Войлоков Владимир Матвеевич (1931 г. р., деревня Климантино Тверской области) и Войлоков Дмитрий Сергеевич (1877 г. р., Орловская область, деревня Судбищи). География показывает, что фамилия закрепилась в центральных и северных регионах России, где войлочное производство было одним из промыслов.