Фамилия Хлынова образована от прозвища Хлын. В основе, скорее всего, лежит глагол «хлынить», значение которого в разных говорах колеблется от «вяло, лениво идти или ехать» до «мошенничать, плутовать», а в симбирских говорах — «бродяжничать». То есть прозвище могло указывать либо на медлительный характер предка, либо на его образ жизни, связанный с хитростью или бродяжничеством. Потомок человека с таким прозвищем и получал фамилию Хлынов, а женщина — Хлынова.

Менее правдоподобна версия о происхождении от названия села Хлынова: такие села в XIX веке существовали в Московской и Тульской губерниях. Однако она слабее, потому что прозвищная модель с суффиксом -ин/-ов в этой фамилии более типична для характеристики человека, чем для указания на его географическое происхождение.

Показательно, что однокоренная фамилия встречается в документах довольно рано: С. Б. Веселовский упоминает Хлынина Ивана, крестьянина, в 1606 году в Белеве. Это подтверждает, что прозвище Хлын бытовало в северо-восточных русских землях задолго до того, как фамилия закрепилась. Суффикс -ов в форме Хлынова указывает на принадлежность к роду: буквально «сын Хлына», что типично для русских фамилий, оформившихся в XVI–XVII веках.