Фамилия Кылымыстый — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти полностью сохранилось в неизменном виде, лишь обрастая типичным фамильным суффиксом. Если отбросить окончание -ый, остаётся основа «кылымыст». Это не что иное, как прилагательное, образованное от тюркского слова «кылым» (иногда «кылын»), которое в разных тюркских языках означает «поступок», «действие», «характер» или «нрав». Суффикс -ыст (или -ист) в тюркских языках часто указывает на обладателя качества, склонного к чему-либо. Таким образом, «кылымыст» — это человек с определённым, вероятно, ярким или необычным, нравом и поведением. Фамилия могла закрепиться за человеком, о котором говорили: «Он себе на уме, со своим особым кылымом».

Фамилия не имеет славянского корня, что сразу заметно по звучанию. Она характерна для регионов, где русское население долго и плотно контактировало с тюркскими народами: Поволжье (особенно бывшие Казанское и Астраханское ханства), Урал, Сибирь. Скорее всего, предок носителя фамилии был либо обрусевшим татарином, башкиром или чувашом, либо русским, получившим прозвище в тюркской среде. Суффикс -ый (а не -ов или -ев) указывает на то, что фамилия застыла в форме прилагательного, что типично для многих русских фамилий тюркского происхождения (сравните: Толстый, Грязный, Босый). Однако в отличие от них, основа здесь не исконно русская, а заимствованная.

Слово «кылым» в тюркских языках может иметь и более конкретные оттенки. В некоторых говорах «кылым» — это манера, привычка, иногда с оттенком чудачества или причуды. Поэтому прозвище Кылымыстый могли дать человеку со странностями, с необычным поведением, которое бросалось в глаза. В других контекстах «кылым» — это «поступок» (часто с оценкой: хороший или дурной), и тогда прозвище означало «тот, кто совершает поступки», то есть человек действия, возможно, не всегда предсказуемый.

Интересно, что фамилия сохранила полногласный вариант (не «Кылымстый»), что говорит о её относительно позднем оформлении в письменных источниках, когда произношение уже устоялось. Встречается также вариант написания «Кылымистый» — с буквой «и» вместо «ы» в суффиксе, но это, скорее всего, результат ошибок переписчиков или адаптации к русской орфографии. Однокоренных фамилий в русском ономастиконе практически нет — это делает Кылымыстого уникальным носителем тюркской лексики, застывшей в русской фамильной форме.