Фамилия Бычкаловы — достаточно редкая и показательная для тех русских фамилий, которые образованы не от имени, а от прозвища, связанного с характером или родом занятий. В её основе лежит слово «бычок». Но здесь есть важный нюанс: фамилия образована не напрямую от названия животного, а от прозвища или профессионального термина «бычкало».

Слово «бычкало» в русских говорах имело два основных значения. Первое — так называли упрямого, настырного человека, который «прёт как бык». Второе, более конкретное — погонщика быков, пастуха или возчика, который работал с волами. В южнорусских и казачьих областях, где быки были основной тягловой силой (в отличие от северной лошади), «бычкало» было понятной профессией. Таким образом, родоначальник Бычкаловых мог быть либо человеком с тяжёлым, «бычьим» норовом, либо тем, кто зарабатывал на жизнь, управляя быками.

Суффикс «-ов» указывает на стандартную модель образования русских фамилий в XVI–XVII веках: сначала появлялось прозвище Бычкало, затем его сыновья записывались как «Бычкаловы дети», то есть дети Бычкала. В окончании закрепилась форма множественного числа «Бычкаловы», которая традиционно обозначает весь род или семью.

Географически фамилия тяготеет к югу России — к бывшим Области Войска Донского, Кубани, Ставрополью, а также к некоторым районам Украины, где в диалектах слово «бычкало» было в ходу. В северных и центральных губерниях эта фамилия встречается реже.

Любопытно, что фамилия Бычкаловы не имеет отношения к уменьшительно-ласкательной форме «бычок» (как телёнок). Если бы она происходила от уменьшительного имени (например, прозвища Бычок), то выглядела бы как «Бычковы». Форма на «-ал» (Бычкало) — более грубая, «мужицкая», характерная для прозвищ по профессии или резкой черте характера. Это отличает Бычкаловых от более распространённых и «благозвучных» однокоренных фамилий.

В дореволюционных переписях Бычкаловы чаще всего числились государственными крестьянами или казаками. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её «простое» происхождение из среды земледельцев и скотоводов.