Фамилия Зацепиловы — один из тех случаев, когда прозвище закрепилось в роду настолько прочно, что пережило века и попало в официальные документы. Её основа — глагол «зацепить» или существительное «зацепа». В русских говорах «зацепой» (или «зацепой») называли человека придирчивого, задиристого, любящего цепляться к словам и затевать ссоры. Это не обязательно была отрицательная черта: в крестьянской среде такой человек мог быть хорошим спорщиком на сходе или тем, кто отстаивал интересы общины. Встречалось и более конкретное значение — «зацепой» порой дразнили того, кто постоянно задевал прохожих локтями или плечом в толпе, либо неуклюжего, цепляющегося за всё подряд.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -илов указывает на принадлежность к роду. Сначала появилось прозвище Зацепило (с окончанием -о, характерным для многих древнерусских прозвищ), затем от него образовали отчество: «чей будешь?» — «Зацепилов». Такая форма (на -илов) встречается реже, чем стандартные -ов или -ев, и чаще фиксируется в северных и центральных губерниях России, особенно в бывших владениях Новгорода и в Вятском крае.

Стоит упомянуть и менее очевидную версию: в некоторых диалектах «зацепой» называли не человека, а предмет — крюк, багор или приспособление для подъёма тяжестей. Тогда прозвище мог получить мастер, делавший такие крюки, или же человек, работавший с ними (например, бурлак на Волге, который багром цеплял баржу). Однако эта версия слабее: прозвища по орудиям труда обычно образовывали фамилии через суффикс -ник (Зацепников), а не через -ило.

Фамилия не относится к дворянским или купеческим — её носители почти наверняка были крестьянами или посадскими людьми. Встречается она нечасто, но устойчиво: Зацепиловы известны в Тверской, Костромской и Нижегородской областях, а также на Урале, куда переселенцы принесли её в XVII–XVIII веках. Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Заце́пиловы, хотя в некоторых семьях сохраняется диалектное ударение на «и» — Зацепи́ловы.