Фамилия Лялюшкина образована от мирского имени или прозвища Лялюшка. В основе, скорее всего, лежит слово «ляля» — в старину так ласково называли ребёнка, младенца. Родители могли назвать так горячо любимого и балованного малыша. Не исключена и связь с глаголом «лелеять» — «нежить, ласкать, холить». Это самая распространённая и правдоподобная версия: фамилия возникла из домашнего, уменьшительно-ласкательного имени.

Однако есть и другие объяснения. В народной речи «ляля» могло означать «разиня, неуклюжий человек». Если так, то Лялюшкой прозвали рассеянного, нерасторопного предка — прозвище указывало бы на его характер. Третья версия отсылает к глаголу «лелякать» — «картавить». Человек, который произносил «л» вместо «р», мог получить такое прозвище. Чередование «е» и «я» в этом случае объясняется влиянием якающих говоров, распространённых в некоторых русских диалектах.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Лялюшк- добавлен суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?»). Форма Лялюшкина — женская, от мужской Лялюшкин. Такие фамилии на -ин типичны для северных и центральных областей России, где они вытесняли более южные фамилии на -ов. Встречается фамилия и в написании через «е» — Лелюшкина, что может указывать на вариант произношения исходного имени.