Фамилия Братычук — характерный пример украинской модели фамилий на -ук/-чук. Суффикс -чук (фонетический вариант -ук после шипящих и мягких согласных) в украинской ономастике означает «маленький» или «сын»: Братычук — это буквально «сын Братыка» или «потомок Братыка». Основа здесь — прозвище или уменьшительное имя Братык, которое образовано от слова «брат» с ласкательным суффиксом -ык.

Такие фамилии массово закрепились на западе Украины — на Волыни, в Галиции и на Подолье, где суффикс -ук/-чук вытеснил общеславянские модели на -ов/-ев. Братычук мог возникнуть в крестьянской среде: прозвище Братык давали либо младшему брату в семье, либо человеку, который был «своим», «братом» по духу или побратиму. Иногда так называли внебрачного сына или найдёныша, которого приняли в семью как брата.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с именем Братослав (редкое славянское имя с корнем «брат»). В этом случае Братычук — это «потомок Братослава», где форма Братык — сокращённый вариант имени. Однако большинство украинских фамилий на -ук/-чук отталкиваются не от полных имён, а от прозвищ и бытовых обращений.

В польском языке существует похожая фамилия Bratyczuk (смягчённое произношение), что указывает на возможное бытование фамилии на этнически смешанных территориях — в Холмщине или на Подляшье. В современной Украине фамилия Братычук встречается преимущественно в Ровенской, Львовской и Тернопольской областях, но не входит в число распространённых. Это редкая фамилия с прозрачной внутренней формой, которая не требует сложной этимологии: корень «брат» + уменьшительный суффикс + патронимический суффикс -чук.