Фамилия Бартылев образована от прозвища Бартыл. Согласно одной из гипотез, оно имеет киргизские корни и восходит к глаголу «бартылда», который переводится на русский язык как «хрустеть». Вероятно, прозвище указывало на внешние особенности человека (например, маленький рост, худощавость). Возможно также, что прозвище ведет свое начало от чеченских слов «барт» — «уговор, согласие», или «барта» — «устно». В таком случае можно предположить, что Бартылом могли назвать либо того, кто всегда шел на компромисс, либо оратор. Менее вероятной представляется этимологическая связь прозвища с русским диалектным словом «барте», которое в вологодских говорах означает «пожалуйста». Соответственно, Бартылом могли прозвать того, кто все время извинялся или выступал с просьбой. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Бартыл, со временем получил фамилию Бартылев.