Фамилия Курлышкин — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а звукоподражание. Корень «курлык» восходит к характерному крику журавля: «курлы-курлы». Прозвище Курлык или Курлышка могли дать человеку с высоким, «журавлиным» голосом, либо тому, кто подражал птичьему крику — например, охотнику-манщику, заманивавшему дичь. В некоторых говорах «курлыкать» означало также ворковать, издавать нежные звуки, так что прозвище могло закрепиться за ласковым или сентиментальным человеком.

Суффикс -ин в фамилии Курлышкин указывает на принадлежность: «сын Курлышки». Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ с уменьшительно-ласкательным суффиксом -к(а) (Курлышка). Аналогичным образом возникли фамилии Жаворонкин, Соловушкин, Галкин — все они связаны с птицами или их голосами, но Курлышкин стоит особняком, так как отсылает не к названию птицы, а к её крику.

Географически фамилия встречается в основном в центральных и южных областях России, где журавли — обычные перелётные птицы, а их курлыканье знакомо с детства. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые часто носили крестьяне, фамилии на -ин могли принадлежать и мещанам, и духовенству, и служилым людям — сословная привязка здесь слабая.

В ономастических справочниках фамилия не описана подробно, что говорит о её редкости и локальном бытовании. Сравнение с однокоренными Курлыков, Курлыгин показывает, что основа «курлык» могла дать несколько вариантов прозвищ, но Курлышкин — самый «звуковой», прямо отсылающий к слуховому впечатлению. Таким образом, предок носителя этой фамилии, скорее всего, выделялся среди окружающих не внешностью или ремеслом, а голосом или манерой общения.