Фамилия Брылунова — женская форма фамилии Брылунов, и чтобы понять её происхождение, нужно разобраться с мужским вариантом. Основа здесь — прозвище Брылун. В русских говорах слово «брыла» означало губу, особенно отвислую или толстую. Соответственно, Брылуном могли назвать человека с приметными, крупными губами — такая внешняя черта легко становилась прозвищем. Суффикс -ун в северных и центральных говорах часто образовывал прозвища по характерной особенности: говорун, ворчун, брылун.

Словообразовательная модель проста: к основе брыл- добавили суффикс -ун-, а затем фамильный патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Брылуна). Фамилия Брылунов (и Брылунова) — типичная «отпрозвищная» фамилия, каких много в русском ономастиконе. Она не связана с дворянскими родами или географическими названиями — скорее всего, её носили крестьяне или посадские люди.

Встречается фамилия в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях, где слово «брыла» было в ходу. Любопытно, что прозвище Брылун могло иметь и переносное значение: в некоторых говорах «брылить» означало «капризничать, дуться», так что предок мог получить прозвище за характер, а не за внешность. Но первая версия — по губам — более прямая и вероятная.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Брылов, Брылкин, Брыль — то Брылунов выделяется редким суффиксом -ун-, который встречается нечасто. Это делает фамилию более «говорящей» и менее стёртой, чем, например, Брылов, где корень мог быть усечён. В целом, носительница фамилии Брылунова может быть уверена: её предок был человеком с заметной внешностью или характером, и прозвище закрепилось за родом без изменений.