Фамилия Бутывских — редкий пример, когда географический суффикс и нестандартная основа указывают на вполне конкретное место и род занятий. Это фамилия «на -ских», характерная для северных и центральных областей России, а также для старообрядческой среды, где такие окончания (Бутывских, Козловских, Скорняковых) часто заменяли более привычные дворянские «-ский» или крестьянские «-ов».

Основа «Бутыв-» почти наверняка восходит к слову «бутыва» или «бутывка». В диалектах русского языка (особенно вятских, пермских, вологодских) так называли бочонок, кадку, деревянную посуду для хранения жидкостей или сыпучих продуктов. Человек, получивший прозвище Бутыва или Бутывка, скорее всего, был бондарем — мастером по изготовлению бочек, кадок, ушатов. Это ремесло было распространено повсеместно, но именно в лесных регионах, где было много древесины, бондари составляли заметную прослойку ремесленников.

Модель образования фамилии — типичная для севернорусского «-их/-ых». Форма Бутывских означает «из семьи Бутывы» или «те, кто живут у Бутывы». В говорах окончание «-их» (Бутывих) со временем перешло в «-ых» (Бутывых), а затем, под влиянием книжной традиции, закрепилось как «-ских». Такое чередование встречается в фамилиях одной семьи: в переписях XVIII века одного и того же крестьянина могли записать то как Бутывин, то как Бутывских.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с топонимом Бутывки (деревня или речка). В таком случае фамилия указывала бы на выходца из этого места. Однако в современных географических справочниках название «Бутывки» встречается редко, а прозвищная версия — по профессии — выглядит убедительнее и проще.

Фамилия не относится к дворянским и не фиксируется в родословных книгах. Её носители — потомки государственных или монастырских крестьян, ремесленников, возможно, старообрядцев. Встречается она преимущественно в Кировской области, Пермском крае и у потомков переселенцев в Сибири.