Фамилия Булыкина в большинстве случаев образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища или имени, оканчивающегося на -а, с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность («чей?» — Булыкин сын, жена Булыкина). Однако споры вызывает именно основа — слово «Булыка». Здесь возможны два совершенно разных пути происхождения, и важно разобрать их, не смешивая в одну гипотезу.

Первая версия, которую чаще всего находят в интернете, связывает фамилию с рекой Булыка в Бурятии. Согласно этой гипотезе, топоним восходит к бурятскому «булык» — «ключ, родник». Если принять эту версию, то прозвище Булыка могли дать человеку, который переселился с берегов этой реки. Однако здесь есть слабое место: фамилии с суффиксом -ин от названий рек — явление редкое для русской ономастики. Обычно такие фамилии образуются от личных имён и прозвищ, а не от гидронимов. К тому же, чтобы назвать человека «Булыкой» по реке, нужно было, чтобы эта река была хорошо известна в его окружении, что маловероятно для малой реки в отдалённом регионе.

Вторая версия — более типичная для русских фамилий и куда правдоподобнее по словообразованию. Прозвище Булыка могло возникнуть от диалектного глагола «булыкать» — издавать гортанные звуки, булькать, говорить невнятно или с присвистом. В русских говорах «булыка» — это также небольшой булыжник, камешек, или же пузырь на воде. Человек с таким прозвищем мог получить его за манеру речи, за глуховатый голос или, в переносном смысле, за упрямство и «каменную» твёрдость характера. Именно от этого прозвища, а не от названия реки, естественным образом и возникла фамилия Булыкина: «чей сын?» — Булыкин, а для женщины — Булыкина.

С точки зрения географии, фамилия Булыкина встречается не только в Сибири, но и в центральных регионах России, что подтверждает её исконно русское прозвищное происхождение, а не узколокальную привязку к реке в Бурятии. Таким образом, если отбросить натянутую топонимическую версию, наиболее вероятно, что предок носительницы фамилии Булыкина был человеком с негромкой, «булькающей» речью или же получил прозвище по сходству с булыжником — за твёрдость и основательность.