Фамилия Патычек — редкая и почти не встречается за пределами нескольких регионов. Её происхождение напрямую связано с украинским или южнорусским говором, а ключ к разгадке лежит в суффиксе и основе.

Фамилия образована по распространённой восточнославянской модели: к основе «Патык-» добавили суффикс -ек, который в украинской традиции часто выступает уменьшительным (как в словах «чобіток» — сапожок, «батіжок» — кнутик). Сама основа «Патык» — это, скорее всего, вариант прозвища или имени Пат, уменьшительного от православного имени Патапий (в просторечии — Патап, Потап). На юге России и в Украине имя Потап нередко звучало как «Патып», а его краткая форма «Патык» давала начало фамилиям Патык, Патыченко, Патычок. Фамилия Патычек — это уже «внук Патыка», то есть «маленький Патык» или «сын Патыка».

Есть и другая, менее вероятная версия: в некоторых диалектах «патык» означало пень, колоду или что-то короткое и толстое. Тогда прозвище Патык могли дать человеку приземистому, коренастому. В этом случае суффикс -ек подчеркивал бы уже не родство, а уменьшительность — «маленький коренастый». Однако первая версия, с именем Потап, выглядит убедительнее, так как опирается на типичную модель образования фамилий от крестильных имён.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским областям (Львовская, Тернопольская) и, возможно, к Черниговщине — там встречаются однокоренные Патык, Патыченко и Патычок. В России эта фамилия — большая редкость, единичные носители живут в Краснодарском крае и Ростовской области, куда в XIX веке переселялись украинские крестьяне.

Сословной принадлежности предков по одной фамилии не установить: и крестьянин, и казак, и мещанин могли носить Патычека. Суффикс -ек не указывает на знатность — это чисто бытовая, народная модель. Скорее всего, родоначальник был простым человеком, которого в обиходе звали ласково или по отцу: Патычек — «сын Патыка».