Фамилия Горлёнышев — редкая и на первый взгляд неудобопроизносимая, но за ней стоит простая и даже грубоватая логика народного прозвища. В её основе лежит слово «горлёныш» или «горланыш» — так в северных и центральных говорах называли крикливого, горластого человека, любителя спорить и перекрикивать собеседника. Корень «горл-» (от «горло») здесь работает на прямую характеристику: не ремесло, не место, а поведение.

Модель образования — суффикс -ышев, который встречается реже, чем стандартные -ов или -ин. В фамилиях на -ышев (ср. Малышев, Голышев) основа обычно заканчивается на -ыш: горлёныш → Горлёнышев. Суффикс -ыш в русском языке придаёт слову оттенок уменьшительности или пренебрежения, так что «горлёныш» — это не просто «горлан», а скорее «крикунишка», «горлопан». Фамилия фиксирует прозвище третьего поколения: сначала человека дразнили Горлёнышем, а его дети и внуки стали Горлёнышевыми.

В письменных источниках фамилия нечастотна. По данным переписей и телефонных справочников, основное ядро носителей сосредоточено в Вологодской и Архангельской областях, а также на Урале — в Пермском крае. Это совпадает с ареалом севернорусских говоров, где слово «горланить» было особенно употребительно. Встречается и вариант без ё — Горленышев, но он редок и, скорее всего, возник из-за упрощения написания в советских паспортных столах.

С точки зрения социальной истории, предки Горлёнышевых — скорее всего, крестьяне или посадские люди, получившие прозвище за характер. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: в «Бархатной книге» и «Общем гербовнике» она отсутствует. Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего Горланов, Горлачёв, Горленко — все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами и в разных регионах. Горлёнышев стоит особняком именно из-за редкого суффикса -ышев, который придаёт фамилии «северный» оттенок.

Однозначной этимологической альтернативы нет. Связывать фамилию с «горлом» как частью тела или с географическим названием (например, речка Горла) маловероятно: суффикс -ёныш указывает на прозвище человека, а не на топоним. Так что Горлёнышев — это потомок того, кого в деревне прозвали за голос: громкий, неуёмный, себе на уме.