Фамилия Бызылев встречается редко, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять, откуда она взялась, стоит присмотреться к основе «бызыл» — в русских говорах это слово могло звучать иначе, чем в литературном языке. Скорее всего, перед нами вариант фамилии, образованной от прозвища или имени, связанного с диалектным глаголом «бызыкать» или «бызеть» — так в некоторых областях говорили о том, кто издаёт резкие, отрывистые звуки, ворчит или брюзжит. Человек с таким прозвищем мог быть неугомонным, ворчливым или, наоборот, обладать звонким, «бызгливым» голосом.

По словообразовательной модели фамилия типична для русского севера и центра: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?»), то есть Бызылев — это «сын или потомок Бызыла». Само прозвище Бызыл, в свою очередь, могло быть образовано от того же корня с помощью уменьшительного или пренебрежительного суффикса -ыл, как в словах «копыл», «рыл» или диалектных «брызгыл», «визгыл». В ономастике это редкий случай, когда основа не от имени, а от звукоподражательного или характеризующего слова, что делает фамилию нестандартной и интересной для этимологов.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с тюркским корнем «быз» — «теленок» или «бычок». Если бы фамилия звучала как Бызыев, это было бы прямое указание на тюркское происхождение, но наличие суффикса -ыл, нехарактерного для тюркских языков, скорее говорит в пользу славянской диалектной основы. Впрочем, в южнорусских и казачьих регионах возможны смешанные варианты, где прозвище могло быть переосмыслено.

Географически фамилия Бызылев привязана к центральным и северным областям России — её носители фиксируются в архивных записях XIX века в Вологодской, Костромской и Вятской губерниях, где диалектная лексика особенно богата. В списках крестьян и мещан эти земли дают большинство упоминаний. Сословно предки Бызылевых, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, реже — ремесленниками, так как прозвище, данное по характеру или поведению, типично для сельской среды.

В современном написании фамилия устойчива, хотя в дореволюционных метриках можно встретить варианты «Бызылевъ» или даже «Бызолев» — с заменой гласной под влиянием местного произношения. Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Бызгалов, Бызюков или Бызыкин показывает, что все они произошли от разных форм одного и того же звукоподражательного корня, но именно Бызылев выделяется своей компактной и редкой структурой.