Фамилия Горлюк — яркий пример украинской модели фамилий на -ук/-юк, распространённой на западе и в центре Украины. Суффикс -юк (после мягких согласных) указывал на принадлежность или родство: Горлюк — «сын Горла» или «потомок Горла». То есть в основе лежит прозвище Горло, а уже от него по цепочке образовалась фамилия.

Что могло означать прозвище Горло? Самый прямой вариант — человек с громким, зычным голосом, крикун или запевала. В говорах «горло» могло обозначать и горлопана, и того, кто «дерёт горло» на работе — например, глашатая или пастуха, подававшего сигналы. Менее очевидная, но возможная версия — прозвище по физической особенности, допустим, заметный кадык или толстая шея. В русских и украинских говорах слово «горло» иногда применялось и к узкому проходу, переулку, но для прозвища человека это значение маловероятно.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить картину. Горлов — классическая русская фамилия на -ов, Горленко — украинская на -енко (юго-восточная модель), Горлюк — западноукраинская. Если Горловы и Горленки встречаются повсеместно в России и на востоке Украины, то Горлюки исторически сосредоточены в западных областях: Волынь, Подолье, Галичина. Встречается фамилия и в Беларуси, но реже.

Сословной привязки у фамилии нет: прозвище Горло могли дать и крестьянину, и казаку, и мещанину. В реестрах запорожских казаков встречаются носители похожих прозвищ, но фамилия Горлюк в письменных источниках фиксируется с XVIII–XIX веков, когда фамилии на -ук/-юк уже массово закрепились в украинских сёлах. Таким образом, предки современных Горлюков — скорее всего, крестьяне или казаки из западных и центральных регионов Украины, получившие фамилию по голосистому или горластому предку.