Фамилия Мастюлин — один из тех случаев, где за привычным русским окончанием скрывается нерусская, скорее всего, тюркская основа. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Мастюлин, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Мастюля. Но вот само слово «Мастюля» в русском языке не встречается и ничего не значит. Это и есть ключ к разгадке.

Скорее всего, в основе лежит тюркское мужское имя Мастюк или Мастук, которое могло звучать как Мастюля в ласкательной или обиходной форме. Такие имена были распространены среди татар, башкир и других народов Поволжья. Корень, вероятно, восходит к арабскому «маст» (счастливый, удачливый) или к тюркскому слову со значением «крепкий», «устойчивый». После крещения носители такого имени получали фамилию по отцу: Мастюлин — «сын Мастюли». Это типичная модель для фамилий, возникших в среде крещёных татар (кряшен) или в смешанных русско-тюркских семьях.

Есть и более прозаичная, хотя и менее вероятная версия: связь с диалектным русским словом «мастюк» — так в некоторых говорах называли неуклюжего, мешковатого человека или, наоборот, мастера, умельца (от «мастак»). Но слово «мастюля» в этом значении нигде не зафиксировано, а вот тюркские имена с корнем «маст-» в исторических документах встречаются. Поэтому первая версия выглядит убедительнее.

Фамилия редкая, её география не широка. Встречается преимущественно в центральных и южных областях России, а также в Поволжье — там, где исторически были зоны активных контактов славянского и тюркского населения. По сословной принадлежности предки Мастюлиных, скорее всего, были государственными или вольными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Однокоренные фамилии — Мастюков, Мастюгин, Мастюхин — все они образованы от того же тюркского имени, но с разными суффиксами. Мастюлин стоит в этом ряду особняком благодаря редкому окончанию -юлин, которое выдает именно форму «Мастюля», а не «Мастюк».