Фамилия Сандиряков — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с внешностью или манерой поведения. Её ядро — слово «сандир» или «сандыр», которое в русских говорах имеет два значения. Первое — «худой, тощий человек» (от тюркского «сандыр» — «редкий, жидкий»). Второе, более колоритное, — «неряха, растрёпа, человек с взлохмаченными волосами». В диалектах Сибири и Урала «сандырить» означало «ерошить, взбивать волосы». Таким образом, прозвище Сандырь (или Сандирь) давали либо очень худому, либо неопрятному, лохматому человеку.

Суффикс -як- в русских фамилиях работает как усилитель признака. Сначала от прозвища Сандырь образовалась форма Сандыряк — «сын или потомок Сандыря», а затем уже стандартный патронимический суффикс -ов дал фамилию Сандиряков. Такая словообразовательная цепочка (основа + -як + -ов) характерна для восточных и северных регионов России, где активно использовали прозвищные формы.

Географически фамилия тяготеет к Вятке и Пермскому краю. В метрических книгах XIX века Сандиряковы встречаются в Слободском и Глазовском уездах Вятской губернии. Там же фиксируется и вариант написания через «ы» — Сандыряков, что подтверждает связь с диалектным произношением. В центральных губерниях фамилия почти не встречается.

В отличие от большинства фамилий на -ов, которые образованы от крестильных имён (Иванов, Петров), Сандиряков стоит в ряду «характерологических» прозвищ. Родственных фамилий немного: Сандырев (от той же основы, но с другим суффиксом) и Сандыркин (с уменьшительным суффиксом). Все они указывают на то, что предок носителя фамилии был человеком приметным — либо из-за худобы, либо из-за привычки ходить нечёсаным.