Фамилия Пылыга — редкий случай, когда прозвище стало фамилией почти без изменений, без типичных суффиксов -ов, -ин или -ский. Такие «голые» фамилии чаще встречаются на Украине и в Беларуси, но и в южнорусских говорах они не редкость. Основа здесь — слово «пылыга», которое в украинском и некоторых южнорусских диалектах означает «кнут, плеть», особенно длинную пастушью плеть. Человек мог получить такое прозвище за манеру размахивать руками при ходьбе, за резкий характер или за профессию пастуха, который не расставался с плетью.

Вторая, менее очевидная версия связывает «пылыгу» с диалектным глаголом «пылять» — бросать, кидать или быстро бежать. Тогда прозвище могло закрепиться за непоседой, забиякой или тем, кто любил бросаться камнями. В говорах Смоленщины и Брянщины «пылыга» — это ещё и «неуклюжий, неповоротливый человек», что даёт противоположное толкование. Без точной записи в писцовой книге или ревизской сказке определить, какое значение было первичным для конкретного носителя, сложно — все три варианта правдоподобны и бытовали в близких ареалах.

Словообразовательно фамилия стоит особняком. Суффикс -ыг- (как в словах «ковыга», «калыга») в русской антропонимии встречается редко и обычно указывает на диалектное, иногда даже звукоподражательное происхождение. По модели образования Пылыга близка к фамилиям типа Телега, Корыга, Ковыга — все они сохранили исходную форму прозвища. Такие фамилии не проходили через этап «сын Пылыги» → Пылыгин, а закрепились в документах прямо в именительном падеже, что характерно для казачьих и однодворческих фамилий юга России.

Встречается фамилия в основном в Черниговской, Сумской и Полтавской областях Украины, а также в приграничных районах России — Курской и Белгородской областях. В дореволюционных метрических книгах Пылыги часто записаны как крестьяне или казаки, что подтверждает народное, а не книжное происхождение фамилии.