Фамилия Балыкова образована от прозвища Балык, которое в свою очередь восходит к тюркскому слову «балык» — «рыба». В русском языке так называли сушёную солёную осетрину. Прозвище могли дать по роду занятий: тому, кто делал балык, торговал им или был до него большим охотником. Со временем прозвище закрепилось за потомками, и к нему добавился типичный русский суффикс принадлежности -ов, а затем и женское окончание -а, образовав фамилию Балыкова.

Фамилия относится к распространённой модели русских фамилий на -ов/-ев, которые буквально означают «чей?» — то есть «из семьи Балыка». В этом смысле она ничем не примечательна с точки зрения словообразования, но интересна своей основой: тюркское заимствование «балык» прочно вошло в русский язык именно как обозначение рыбного деликатеса, а не просто рыбы вообще. Это сужает круг возможных прозвищ: вряд ли Балыком называли любого рыболова, скорее человека, связанного с приготовлением или продажей именно вяленой осетрины.

Встречается фамилия в разных регионах, но чаще — в южных и поволжских областях, где исторически был развит рыбный промысел на осетровых. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания посадских людей и казаков с прозвищем Балык, что подтверждает бытовое, а не книжное происхождение фамилии. В современном русском языке фамилия сохраняет ударение на втором слоге — Балыко́ва.