Фамилия Лейбыченко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках была распространена в Поднепровье и на Слобожанщине. Суффикс -енко в украинской ономастике традиционно указывал на «сына» или «потомка»: Лейбыченко буквально значило «сын Лейбыча», а тот, в свою очередь, происходит от имени Лейба.

Основа фамилии — мужское еврейское имя Лейба (вариант Лейб), которое в ашкеназской традиции связано с идишским словом «лойб» — «лев». Имя было распространено среди еврейского населения Речи Посполитой, а затем и Российской империи. Однако в украинской среде фамилия могла возникнуть не напрямую от еврейского носителя, а через прозвище: Лейбой могли называть человека, служившего у еврейского хозяина, торговавшего с евреями или просто получившего уличное прозвище по внешнему сходству. В любом случае, цепочка образования выглядит так: Лейба → Лейбыч (патроним с суффиксом -ич, характерным для западнорусских и польских земель) → Лейбыченко («внук» или «сын Лейбыча»).

Географически фамилия тяготеет к украинским губерниям, входившим в черту оседлости, — Киевской, Подольской, Волынской, а также к Полтавщине. В метрических книгах XIX века Лейбыченко встречаются среди мещан и крестьян, причём не обязательно еврейского вероисповедания: после присоединения Правобережной Украины к Российской империи многие еврейские имена переходили в фамилии православных соседей через прозвища.

Интересная деталь: в отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто застывали в форме притяжательного прилагательного, украинские -енко сохраняли оттенок родства и даже после закрепления фамилии напоминали о предке. Лейбыченко — не исключение: если бы не суффикс, фамилия могла бы звучать как Лейбов или Лейбич, но именно «внучий» формант указывает на то, что предок носителя был заметной в своей общине фигурой, раз его имя легло в основу целого рода.