Фамилия Шестнадкин — одна из тех, что сбивает с толку при первом взгляде. В ней слышится числительное «шестнадцать», и это не случайное совпадение, хотя связь — не прямая. Основа фамилии — не само число, а прозвище Шестнадцатка или Шестнадка. Так в старину могли назвать человека, родившегося шестнадцатым ребёнком в семье, или того, кто по какой-то причине получил в быту это число — например, как номер в артели, казарме или при переписи. В русских говорах слово «шестнадцатка» также означало меру веса или объёма, а иногда — мелкую монету. Прозвище могло прилипнуть к торговцу, который отпускал товар «шестнадцатками», или к человеку небольшого роста, которого в шутку сравнивали с мелкой мерой.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Шестнадкин — буквально «сын Шестнатки» или «человек из семьи Шестнадкиных». Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще давали по отцу с твёрдым окончанием (Иван — Иванов), -ин закрепился за основами на мягкий или гласный звук.

Фамилия редкая и локальная. Основной ареал — центральные и северные регионы России, особенно бывшие территории Вятской и Костромской губерний. Там числовые прозвища встречались чаще: в крестьянских семьях, где детей было много, порядковый номер становился неофициальным именем. Встречаются варианты написания: Шестнаткин, Шестнадцаткин, но Шестнадкин — самый устоявшийся, с утратой одного слога для благозвучия.

В ономастических словарях фамилия не описана подробно, но её механизм типичен для русского бытового прозвища. Похожие по модели — Сорокин (от «сорока» или числа сорок), Девяткин, Пятаков. Шестнадкин стоит в том же ряду, только с более редким числом.

В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована — её носители, скорее всего, были крестьянами или мещанами. В советское время фамилия не исчезла, но осталась малочисленной. Сегодня её можно встретить в Пермском крае, Кировской области и среди потомков переселенцев в Сибири.