Фамилия Янтилина — редкий и неочевидный случай для русского ономастикона. Сразу бросается в глаза суффикс -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — Янтилин, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Янтила. Основа «Янтил-» не имеет прямых аналогов в славянских именах, поэтому главный вопрос — что это за корень.

Самая вероятная версия — тюркское происхождение. В тюркских языках широко распространено имя Янты (или Янтай) с ударением на последний слог. Оно образовано от корня «ян» — «душа» (в татарском, башкирском, казахском) или «сторона», «бок» (в древнетюркском), с добавлением аффикса -ты/-тай, образующего имена. Имя Янты известно у татар и башкир, особенно в Приуралье. Русский суффикс -ил(а) в прозвищах часто русифицировал иноязычные имена: из Янты легко могло получиться Янтила (по аналогии с Яков — Яковлев, но с другим суффиксом). Таким образом, Янтилина — фамилия, указывающая на русского (или обрусевшего) предка, которого в быту звали Янтилой, а в основе лежит тюркское личное имя Янты.

Менее убедительна версия о связи с русским диалектным словом «янтить» или «януть» (говорить невнятно, бормотать, или, по другим данным, громко кричать). Прозвище Янтила могли дать человеку с невнятной речью или, наоборот, крикливому. Но эта гипотеза слабая: слово «янтить» — редкое, локальное (зафиксировано в нескольких говорах Рязанской и Тамбовской областей), и неясно, насколько оно могло породить устойчивое прозвище в масштабах страны.

Географически фамилия Янтилина встречается почти исключительно в Поволжье и на Урале: в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях. Это косвенно подтверждает тюркскую версию: именно в этих регионах веками шло смешение русского и тюркского населения. Фамилия могла возникнуть у крещёных татар или у русских, взявших в качестве прозвища имя соседа-мусульманина. Встречаются и варианты написания — Янтилин (мужская форма), ударение, скорее всего, падает на второй слог: Янти́лина.

Сословно предки Янтилиных, судя по документам XIX века, были в основном государственными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Таким образом, фамилия — чистый пример того, как русская словообразовательная модель (-ин) наложилась на тюркское имя, и эта смесь стала родовым знаком для семей, живущих на стыке культур.