Фамилия Пирожак — один из тех случаев, когда профессиональное прозвище предка закрепилось в родовом имени без типичных суффиксов принадлежности. В отличие от распространённых Пирожковых или Пироговых, где -ов/-ев указывает на «сына пекаря», форма Пирожак образована напрямую от названия ремесла или характерного признака человека. Суффикс -ак в русских фамилиях часто обозначает лицо по действию или предмету: рыбак, гуляка, простак. Соответственно, Пирожак — это не «чей-то сын», а сам человек, которого так прозвали. Скорее всего, за то, что пёк или особенно любил пирожки.

Однако не стоит спешить и записывать всех Пирожаков в хлебопёки. Прозвище могло быть ироническим. В говорах «пирожаком» иногда называли не самого пекаря, а того, кто любит хорошо поесть, сластёну или человека с округлой, «пышной» фигурой. В ономастике это обычный ход: фамилия от прозвища по внешности или привычке со временем стирает первоначальный намёк. Так что предок-Пирожак мог быть и коренастым крестьянином, и торговцем выпечкой на ярмарке.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинско-белорусским землям. Суффикс -ак в фамилиях особенно характерен для украинской и белорусской ономастики (сравните: Гончар — Гончарук, Коваль — Ковальчук, а также Бондарук, Кравчук). Пирожак органично вписывается в этот ряд. Встречается она и у поляков в форме Pierożak. В центральных и северных губерниях России эта фамилия редка: там предпочитали строить фамилии по модели Пирожков.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит особняком относительно однокоренных. Пирожков — самая частая, Пирогов — от другого вида выпечки, Пироженко — типично украинская на -енко. Пирожак же — более архаичная и прямая форма, не прошедшая через патронимический суффикс. Она сохранила живое прозвище в его исходном виде, что делает её ценной для историка языка: по такой модели в XVI–XVII веках давали прозвания ремесленникам и торговцам в слободах и посадах. Владелец этой фамилии может с высокой вероятностью считать, что его предок жил на юго-западе Руси или на территории современной Украины и Беларуси и либо сам пёк пирожки, либо был известен своей любовью к ним.