Фамилия Ерлыкин образована от прозвища или нецерковного имени Ерлыка. Основа здесь — тюркское слово «ерлык» (ярлык), которое в русский язык вошло в значении «ханская грамота, указ, повеление». В переносном смысле Ерлыкой могли назвать человека, который служил толмачом, писцом при татарских послах или ханах, либо того, кто отличался властным, «указным» характером. Встречается и другая, бытовая версия: в некоторых говорах «ерлык» — это не только грамота, но и кличка бойкого, расторопного человека, который всё делает по своему указу.

Словообразовательная модель фамилии — суффикс -ин, указывающий на принадлежность: «чей?» — Ерлыкин, то есть сын или потомок Ерлыки. Такие фамилии типичны для северных и среднерусских земель, где -ин закрепился как основной патронимический суффикс. Фамилия Ерлыкин — редкая, её нет в списках массовых русских фамилий, и это говорит о том, что родоначальник был фигурой заметной, но локальной: возможно, жил на бывших татарских территориях (Рязанщина, Нижнее Поволжье) или в среде служилых людей, контактировавших с Ордой.

Примечательно, что в русской ономастике существует несколько фамилий с корнем «ерлык»: Ерлыков (с суффиксом -ов, более распространённым на юге и востоке) и Ерлыкин. Различие в суффиксах часто отражает диалектные или региональные особенности: -ов типичен для фамилий от основ на твёрдый согласный, а -ин — для основ на -а, -я. Поскольку прозвище Ерлыка звучало с окончанием -а, фамилия закономерно получила форму Ерлыкин. В документах XVI–XVII веков, например в разрядных книгах, изредка упоминаются «ерлыки» — толмачи и писцы, обслуживавшие дипломатическую переписку с Крымом и Казанью. Возможно, один из них и стал первым носителем этой фамилии.

Сословный состав носителей фамилии неоднороден: среди Ерлыкиных встречались и крестьяне, и мещане, и казаки. В советское время фамилия не исчезла, но осталась малочисленной — её можно встретить в Поволжье, на Урале и в Сибири, куда переселенцы уходили из центральных регионов.