Фамилия Гавылюк звучит необычно для русского уха, но её происхождение прозрачно и укладывается в хорошо известную модель украинских и белорусских фамилий. В основе лежит суффикс -юк, который характерен для западных и юго-западных регионов бывшей Речи Посполитой — Волыни, Подолья, Галиции. Этот суффикс указывает на родство: Гавылюк — это «маленький Гавыло» или «сын Гавылы».

Корень фамилии — имя Гавыло, которое представляет собой народную, разговорную форму канонического крестильного имени Гавриил. В православной и католической традиции Гавриил — имя архангела, означающее «сила Божья» или «крепость Божия». В украинском и белорусском языках это имя дало множество уменьшительных и обиходных вариантов: Гаврило, Гаврила, а также Гавыло. Переход «в» вместо «ври» — результат упрощения произношения в живой речи, когда сочетание согласных «вр» стягивалось.

Таким образом, первый носитель фамилии Гавылюк был либо сыном человека по имени Гавыло, либо прямым потомком того, кого в округе называли этим прозвищем. Исходное имя Гавыло не было редким: в документах XVI–XVII веков на землях современной Западной Украины встречаются упоминания крестьян и мещан с таким именем. Фамилия закрепилась в среде крестьянства и мелкой шляхты, где обязательной фиксации фамилий в современном виде не было до реформы XIX века.

Других версий происхождения, кроме как от имени Гавриил, у фамилии Гавылюк практически нет. Попытки связать её с глаголом «гавыркать» (говорить, болтать) или с диалектным «гава» (ворона) выглядят натяжкой: суффикс -юк надёжно указывает на патронимическую модель, а не на прозвище по поведению или внешности. Географически фамилия чаще всего встречается в западных областях Украины — Волынской, Ровенской, Тернопольской, а также на юге Беларуси. В России она редка и, как правило, принадлежит потомкам переселенцев с Украины.