Фамилия Лычёвка — редкий случай, когда фамилия образована не от личного имени или прозвища, а напрямую от названия населённого пункта. В русской ономастике это так называемый «топонимический» тип: человек, переселившийся из деревни Лычёвка или Лычёво, получал прозвище по месту прежнего жительства, которое затем закреплялось за его потомками. Суффикс -к(а) в данном случае не уменьшительный, а указывает на принадлежность к местности: «Лычёвка» буквально значит «выходец из Лычёвки».

Сама основа «Лыч-» восходит к древнерусскому слову «лыко» — внутренняя часть коры молодых лиственных деревьев, которую драли для плетения лаптей, верёвок и коробов. Название деревни Лычёвка, скорее всего, указывало на место, где занимались заготовкой лыка или жили лыкодеры. В говорах слово «лыч» могло означать и грубую ткань, и самого человека, одетого в лычную одежду, то есть бедняка. В этимологическом словаре Б. Унбегауна подобные фамилии на -ка от топонимов описаны как характерные для южнорусских и украинских земель, где переселенцев часто записывали по названию родного села.

В отличие от массовых фамилий вроде Лыков или Лычёв, образованных напрямую от прозвища, форма Лычёвка встречается редко и почти всегда указывает на конкретную географическую привязку. Самые известные деревни с таким названием находятся в бывшей Тверской и Смоленской губерниях. Именно оттуда в XIX веке крестьяне уходили на заработки или переселялись в города, и их «деревенское» прозвище закреплялось в документах как фамилия.

Версия о происхождении от прозвища Лыч («лысый» или «лычник») менее вероятна: суффикс -евк- в русских фамилиях почти не используется для образования от личных имён, он свойственен именно топонимам. Таким образом, фамилию Лычёвка можно считать «говорящей»: она хранит память о конкретном селе, где предки носителя, вероятно, занимались лесным промыслом — драли лыко на лапти, которыми вплоть до начала XX века пользовалась значительная часть русского крестьянства.