Фамилия Бутюгины образована от прозвища Бутюга, и в её основе лежат два возможных корня. Первый — диалектный глагол «бутеть», означающий «полнеть, толстеть, матереть». Скорее всего, такое прозвище закреплялось за крупным, коренастым человеком, отражая его внешность. Вторая версия связывает прозвище с глаголом «бутить». В словаре Даля «бутить» — значит заваливать яму или ров камнем и землёй, заливая известью. Если принять эту гипотезу, Бутюгой могли называть каменщика-бутовщика, то есть профессиональное прозвище указывало на род деятельности предка.

Фамилия оформлена по типичной восточнославянской модели с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Бутюгин, то есть сын или потомок Бутюги. Такая форма характерна для фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а/-я. Интересно, что основа «бут-» встречается и в других русских фамилиях (Бутов, Бутин), но вариант с суффиксом -юг- встречается реже, что делает Бутюгиных самобытным ономастическим памятником.

Однозначно сказать, какая из версий вернее для конкретной ветви рода, сложно: процесс формирования фамилий был длительным и не всегда привязан к одной местности. Окончательные выводы о времени и месте происхождения фамилии требуют серьёзных генеалогических изысканий, но обе гипотезы дают живое представление о том, каким мог быть первый носитель прозвища — либо плотным, крепким человеком, либо мастером каменного дела.