Фамилия Бутылюк — яркий пример украинской модели фамилии, образованной от прозвища по роду занятий. Её основа — слово «бутыль» в значении «сосуд для жидкости, большая бутылка». В украинском языке это слово имеет те же корни, что и в русском, и происходит от греческого «бутис» — «сосуд». Суффикс -юк (вариант -ук) в украинской ономастике указывает на принадлежность, отношение к чему-либо или на происхождение от кого-либо. В данном случае он работает как уменьшительно-притяжательный: Бутылюк — это «маленький бутыль» или, по более распространённой версии, «сын (или потомок) Бутыля». То есть фамилия образована не напрямую от предмета, а от прозвища Бутыль, которое дали человеку, имевшшему отношение к изготовлению или продаже бутылей.

Кем мог быть предок? Скорее всего, бондарем или стеклодувом, который делал сосуды, либо торговцем, который торговал бутылями с вином, маслом или другими жидкостями. В украинских сёлах прозвище Бутыль могло закрепиться за человеком с заметной внешностью — полным, круглым, как бутыль, или за тем, кто постоянно носил с собой флягу. Однако ремесленная версия правдоподобнее, так как фамилии с суффиксом -ук/-юк часто фиксировали профессию отца или родоначальника.

Фамилия распространена преимущественно на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Житомирской областях, а также среди украинской диаспоры. В России она встречается реже и в основном в регионах, граничащих с Украиной, или в местах переселения украинцев в XIX–XX веках. Интересно, что в польских источниках встречается похожая фамилия Butyluk — это следствие полонизации украинских фамилий в период Речи Посполитой. В целом, фамилия Бутылюк не аристократическая и не крестьянская в сословном смысле — она типична для ремесленников и мещан, а её носители в XIX веке чаще всего были людьми «простого звания», занятыми в мелком производстве или торговле.