Фамилия Катьюшкин — один из тех случаев, где внешне простое женское имя в основе оборачивается неожиданным словообразовательным ребусом. На первый взгляд всё ясно: корень Кать- (от имени Катя, уменьшительной формы Екатерины), суффикс -юшк- и фамильный суффикс -ин. Но здесь загвоздка в том, что классическая русская модель велит образовывать притяжательные прилагательные на -ин от основ на -а/-я: Катя — Катин, а не Катьюшкин. Суффикс -юшк- характерен для ласкательных форм имени (Катюшка), но в фамилиях он встречается редко и почти всегда указывает на нестандартный путь закрепления прозвища.

Скорее всего, Катьюшкин — это не фамилия от имени матери (хотя и такое не исключено), а фамилия, возникшая из уличного прозвища Катюшка. В русских говорах так могли называть не только женщину по имени Екатерина, но и мужчину — ласково или иронично, особенно если он был мягким, женоподобным или, наоборот, чрезмерно заботливым. Прозвище могло прилипнуть к парню, который часто упоминал жену Катюшу, или к холостяку, который вёл хозяйство «по-бабьи». В северных и сибирских говорах слово «катюшка» фиксировалось и как название особого вида телеги или саней, но эта версия менее вероятна: фамилии от названий повозок обычно образуются через суффикс -ев или -ов (Телегин, Саночкин), а не через -ин.

С точки зрения географии, фамилия редкая и тяготеет к центральным и южным областям России. В дореволюционных метрических книгах Катьюшкины изредка встречаются в Воронежской и Тамбовской губерниях — регионах, где были сильны традиции прозвищных фамилий, не прошедших «стандартизацию» через помещичью канцелярию. Окончание на -ин, а не на -ов, подтверждает, что основа оканчивалась на -а: прозвище Катюшка дало форму Катюшкин, а не Катюшков.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Катушкин, Катькин, Екатеринин) показывает, что Катьюшкин стоит особняком: он сохранил редкий уменьшительно-ласкательный суффикс, который в других фамилиях почти не встречается. Это говорит о том, что прозвище было не случайным, а устойчивым — человека так звали в деревне постоянно, и это закрепилось в официальной записи. Сословной привязки нет: Катьюшкины могли быть и государственными крестьянами, и мещанами, и однодворцами — фамилия не несёт следов дворянского или духовного происхождения.

Таким образом, предок носителя фамилии Катьюшкин — это, вероятнее всего, мужчина с прозвищем Катюшка, которое дали ему за особую манеру поведения, за связь с женщиной по имени Катя или за какую-то бытовую черту. Фамилия — редкий образец того, как личное имя, пройдя через уменьшительную форму и прозвищный этап, превратилось в фамилию, обойдя стандартную модель «отчества от имени».