Фамилия Эстерлин — редкий для России случай, когда основа не славянская, а немецкая или еврейская, а русский суффикс -ин указывает на принадлежность. В чистом виде это отчество от прозвища или имени Эстер, которое восходит к библейскому имени Эсфирь (Esther). В немецкой традиции Эстер — самостоятельное женское имя, а суффикс -лин (-lein) в немецких фамилиях часто уменьшительный, то есть Эстерлин могло означать «маленькая Эстер» или «дочка Эстер». Однако в русском языке фамилия переосмыслена: окончание -ин работает по модели «чей?» — «сын Эстеры» или «человек Эстеры».

Географически фамилия тяготеет к западным губерниям Российской империи, где жили немецкие колонисты и еврейские общины. Встречается в документах XIX века среди мещан и купцов Витебской, Могилёвской, Киевской губерний. В еврейской среде Эстерлин — это матронимическая фамилия, то есть образованная от женского имени, что для ашкеназских евреев было нередко (ср. Ривкин, Ханин). В немецкой среде — скорее фамилия по прозвищу, которое дали женщине или ребёнку.

Не стоит путать с похожей фамилией Эстерманн: там немецкое Mann («человек»), а здесь уменьшительный суффикс. Поскольку фамилия немногочисленная, в дореволюционных списках её носители в основном записаны как мещане, реже купцы. Дворянских родов Эстерлин не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в среде городских сословий или иноэтничных групп.

Если ваши предки носили эту фамилию, ищите их в метрических книгах лютеранских церквей или синагогальных записях — именно там чаще всего фиксировали Эстерлинов. В советское время фамилия могла измениться на Эстеров или Эстеркина под влиянием паспортной русификации, но исходный вариант сохранился у части потомков.