Фамилия Новолыкина — редкий случай, когда разбор начинается не с корня, а с ударения и первого слога. «Ново-» здесь не приставка, а часть сложной основы, указывающая на признак «новый». Второй корень — «-лык-» — почти наверняка восходит к диалектному слову «лыкарь» или «лыкодёр»: так называли того, кто драл лыко, то есть сдирал кору с молодых лип для плетения лаптей, корзин и мочала. Получается прозвище «Новолык» — человек, который начал заниматься лычным промыслом недавно, либо, что вероятнее, поселился на новом месте и стал там лыкодёром. В русских говорах слово «лыко» породило множество фамилий: Лыков, Лыкин, Лыкасов, Лыкодёр. Новолыкин выделяется именно уточняющим первым корнем.

Модель образования типична для северных и центральных областей России: прозвище на -а/-я (Новолыка) дало фамилию с суффиксом принадлежности -ин. Форма Новолыкина — женский вариант, мужской — Новолыкин. Встречаемость фамилии крайне низкая: по данным открытых источников, носители сосредоточены в основном в Кировской области и Удмуртии. Это совпадает с историческими районами развитого лычного промысла — Вятка и Прикамье славились липовыми лесами и производством мочала. Вероятно, предок Новолыкиных был крестьянином, который либо перенял ремесло на новом месте, либо получил прозвище за то, что первым стал драть лыко на пустоши.

Споров вокруг этимологии почти нет. Единственная альтернатива — связь с тюркским «лык» (обилие, достаток) или с калмыцким «лык» (глина), но это маловероятно: суффикс -ин и славянская основа «ново-» указывают на русское происхождение. Фамилия не попала в известные словари Унбегауна или Никонова, что подтверждает её локальный и редкий характер. Для носителя это означает, что его предки — скорее всего, вятские или пермские крестьяне-ремесленники, чья жизнь была тесно связана с лесом и липовым лыком.