Фамилия Отыченко — яркий пример украинской модели фамилий, образованных с помощью патронимического суффикса -енко. Эта модель, означавшая «сын» или «потомок», получила массовое распространение в Левобережной и Слободской Украине в XVI–XVII веках и со временем закрепилась как фамильная. В основе Отыченко лежит личное имя или прозвище Отык (или Отыко), которое, в свою очередь, является производной формой.

Ключ к пониманию фамилии — в корне «От-». Вероятнее всего, это сокращённый вариант крестильного имени Ота (Оттон) или Афанасий, где «От» звучит как начальный слог. В украинской народной традиции такие усечённые формы были обычны: Отык могло быть ласкательным или обиходным именем. Менее вероятна, но возможна версия происхождения от прозвища, связанного с глаголом «отыкать» (в значении «обозначать, отмечать»), что могло указывать на человека, ставившего метки, например, на границах участков. Однако первый вариант — от имени — выглядит убедительнее, так как патронимические фамилии на -енко редко образовывались от профессиональных прозвищ.

Суффикс -ык- в основе (Отык) — характерный украинский уменьшительный формант, аналогичный русскому -ик. Таким образом, Отыченко — это «сын Отыка», то есть потомок человека, которого в быту звали уменьшительным именем Отык. С точки зрения географии, фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, где суффикс -енко доминирует. Встречается она и в южнорусских регионах, куда переселялись украинские крестьяне и казаки в XVIII–XIX веках.

Сословный состав носителей фамилии был в основном крестьянским и казацким. Среди реестров запорожских казаков или переписей малороссийских полков можно было бы встретить человека с таким именем-прозвищем. Фамилия не указывает на дворянское происхождение, а скорее свидетельствует о принадлежности к свободному сельскому населению или казачеству, где патронимические фамилии были нормой. Правописание — Отыченко — с буквой «ы» — выдает украинскую фонетику, где этот звук произносится как нечто среднее между русскими «и» и «ы».