Фамилия Ширтбокова образована по стандартной русской модели: от мужской формы Ширтбоков с помощью суффикса -а, указывающего на принадлежность женщине (жена или дочь Ширтбокова). Сама мужская фамилия — притяжательное прилагательное с суффиксом -ов, то есть «сын Ширтбока» или «человек из рода Ширтбока». Основа здесь — прозвище Ширтбок, которое и нужно разобрать, чтобы понять смысл фамилии.

Прозвище Ширтбок, скорее всего, составное: первая часть «ширт» восходит к диалектному слову «ширта» или «ширток» — так в ряде говоров (особенно псковских и тверских) называли мелкую рыбу, обычно уклейку или пескаря. Вторая часть «бок» — прямое указание на часть тела. Вместе «Ширтбок» могло означать человека с узким, худым боком, то есть тощего, щуплого. В русской ономастике прозвища, построенные по схеме «рыба + часть тела», встречаются редко, но не единично: вспомним фамилию Щукин или Ершов, где основа — тоже рыба, а суффикс добавляет оттенок уменьшительности или пренебрежения. Здесь же «ширт» — именно мелкая, невзрачная рыба, что усиливает пренебрежительный подтекст: прозвище могли дать невысокому, худому или болезненному человеку.

Есть и другая, менее вероятная версия: «ширт» может быть искажением от «шерт» — в древнерусском языке так называли черта, беса (ср. «шерт» в значении «клятва», «черт»). Тогда Ширтбок — «чертов бок», прозвище человека с нечистой силой связанного, возможно, колдуна или просто сварливого. Однако эта гипотеза слабее: переход «шерт» в «ширт» нехарактерен для русских говоров, а фамилий с корнем «черт» (Чертов, Чертанов) много, и они пишутся через «е».

Географически фамилия Ширтбокова тяготеет к северо-западу России: Псковская, Новгородская, Тверская области — именно там слово «ширта» в значении «мелкая рыба» фиксируется диалектологами. Носители фамилии встречаются и в Сибири, но это, скорее всего, результат переселений XIX–XX веков.

Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или мещанская: прозвища от рыбной ловли и внешних черт типичны для простонародья, а не для дворянства, которое чаще брало фамилии от географических названий или церковных имен.