Фамилия Былинов — редкий пример того, как народное слово, обозначающее устный рассказ, стало основой для родового имени. В её основе лежит прозвище Быля, которое, скорее всего, давали сказителю, мастеру рассказывать о невероятных происшествиях, якобы случившихся на самом деле. В русском фольклоре «былью» называли именно такой краткий и правдоподобный рассказ, и человек, владевший этим искусством, мог получить прозвище Быля. Не исключено, что так прозывали и летописца.

Вторая версия отталкивается от другого значения слова «быль» — «то, что было в действительности». В этом случае прозвище Быля могло характеризовать человека честного, открытого и правдивого, того, кто говорил только то, что происходило на самом деле. Есть и третья гипотеза, связанная с обрядовыми именами-оберегами. Родители могли назвать сына Былей, желая ему долгой жизни: считалось, что такое имя, отсылающее к реальности и настоящему, убережёт ребёнка от смерти.

Самый ранний известный носитель родственного именования — князь Матвей Васильевич Елецкий по прозвищу Было, живший в XVI веке (этот факт зафиксирован в исследованиях С. Б. Веселовского). Фамилия Былинов образована как отчество второго порядка: сначала появилось прозвище Быля, затем отчество Былин (сын Были), а уже от него — фамилия Былинов, означающая «внук Были». Модель с суффиксом -ин здесь указывает на принадлежность к роду конкретного человека, а не на географическую или сословную привязку.