Фамилия Бутыльские — редкий пример, когда географическая привязка очевиднее, чем прозвищная основа. Суффикс -ск- прямо указывает на происхождение от названия места: такую фамилию получали либо по имени владельца поместья (дворянский вариант), либо по названию деревни или хутора, откуда человек вышел. В случае с Бутыльскими основа, скорее всего, не от слова «бутылка» в прямом смысле, а от топонима Бутыль, Бутылье или Бутыльская.

На западе России, особенно на территории современных Смоленской, Брянской областей и Беларуси, встречаются названия урочищ и небольших поселений с корнем «бут» — в местных говорах это означало «камень», «щебень», «каменоломня». Отсюда «бутыль» могло быть диалектным названием каменистой местности или разбитого камня. Соответственно, Бутыльские — это выходцы с такого места: «те, кто с Бутыли». Версия о происхождении от прозвища Бутыла (крупный, полный человек) или от профессии бутыльщика (изготовителя стеклянной посуды) менее вероятна: суффикс -ск- в русской традиции закреплялся за фамилиями по местности или за дворянскими родами, а не за ремесленными прозвищами.

Фамилия явно шляхетского или однодворческого происхождения. В Речи Посполитой и на западнорусских землях фамилии на -ский/-цкий носили даже мелкие служилые люди, не имевшие герба, — просто по названию своего владения или места жительства. Бутыльские могли быть мелкими помещиками, захудалой шляхтой или «панцирными боярами», охранявшими границы. В современных российских архивах фамилия встречается крайне редко, что подтверждает её локальный характер: основная масса носителей, вероятно, сосредоточена в Смоленской и Брестской областях, а также в восточной Польше.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Бутылин, Бутылкин, Бутыльцев, — то Бутыльские стоят особняком: у них не просто иная суффиксальная модель, но и иная социальная история. Первые три фамилии — типично крестьянские или посадские (по прозвищу или профессии), а Бутыльские — почти наверняка потомки служилых людей по прибору или мелкопоместного дворянства.