Фамилия Орлыгин — редкий случай, когда основа настолько загадочна, что даже опытный ономаст остановится в раздумье. В отличие от большинства русских фамилий, которые легко разложить на «имя или прозвище + суффикс притяжательности», здесь мы имеем дело с тёмным корнем.

На первый взгляд напрашивается связь с орлом. Но если бы предка прозвали Орлом, фамилия звучала бы как Орлов. Суффикс -ыгин (-ыг- + -ин) нестандартен для образования от названий птиц или животных. В русской антропонимии суффикс -ыга обычно встречается в прозвищах, образованных от глаголов или прилагательных: Вертыга (от вертеться), Бродыга, Рваныга. Это прозвищный суффикс, часто с оттенком пренебрежения или иронии. Следовательно, Орлыгин — это не «сын Орла», а скорее «сын человека по прозвищу Орлыга».

Что могло означать само прозвище Орлыга? Самая правдоподобная версия — фонетическая или диалектная трансформация слова «арлыга». В северных и сибирских говорах «арлыгой» называли палку, посох, иногда — костыль или дубинку. Прозвище Арлыга (позже перешедшее в Орлыга под влиянием «аканья» или народной этимологии, которая «подтянула» слово к более понятному «орёл») мог получить человек, который ходил с клюкой, был высоким и худым, как жердь, или же пользовался дубинкой в качестве оружия. В словаре В. И. Даля «арлыг» (или «орлыг») фиксируется именно в значении «посох, клюка».

Таким образом, исходная точка — не гордая птица, а вполне бытовая вещь. Предок Орлыгин, скорее всего, был не охотником на орлов, а простым крестьянином, получившим уличное прозвище за свою походку, рост или привычку не расставаться с палкой. Фамилия бытует в основном в северных областях России (Вологодская, Архангельская) и в Сибири, что косвенно подтверждает диалектную версию. Встречается она крайне редко, что делает её ценным маркером для генеалогического поиска: носители, скорее всего, восходят к одному или двум небольшим родам.