Фамилия Ширыбырова — редкая и сложная для однозначного толкования. Её основа, скорее всего, тюркская, и разобрать её стоит через анализ составных частей, а не через поиск прямого славянского корня. В русском языке такая фамилия могла закрепиться в результате длительного контакта с тюркоязычными народами, особенно в Поволжье или на Урале.

Слово «ширы» можно связать с тюркским «шир» (лев) или с диалектным «ширый» (широкий, просторный). Вторая часть, «-быр», — менее прозрачна. Возможно, это искажённое «бир» (один) или часть имени, например, Бирбай. Встречается версия, что «Ширыбыр» — это сложное прозвище, состоящее из корней со значением «лев» и «дай» (в смысле «щедрый» или «одаривающий»). Тогда прозвище могло означать «щедрый как лев» или «лев-даритель». Однако это лишь реконструкция: точное значение без записи исходного слова в старых документах установить трудно.

Фамилия образована с помощью русского патронимического суффикса -ов, который присоединили к основе Ширыбыр. Суффикс -а в конце (Ширыбырова) — женский вариант, в мужском роде фамилия звучала бы как Ширыбыров. Такая модель типична для фамилий, которые возникли в русскоязычной среде из тюркского прозвища или имени. Окончание -ова указывает на то, что предок, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, а не дворянином (дворянские фамилии часто имели суффиксы -ский/-ской).

Географически фамилия может быть связана с регионами, где смешивались русское и тюркское население: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречаются носители фамилии Ширыбыров в Удмуртии и Пермском крае, что подтверждает её приуральское происхождение. Из-за редкости фамилия не попала в крупные ономастические словари, и её историю приходится восстанавливать по косвенным данным.

Если отбросить экзотические версии, самое правдоподобное объяснение — что Ширыбыровы ведут род от человека с тюркским прозвищем Ширыбыр, которое в русском быту переделали в фамилию. Прозвище могло отражать внешность (широкоплечий, «ширый» человек) или характер (смелый, как лев). Точнее сказать нельзя, пока не найдутся ранние письменные упоминания этой фамилии, например, в ревизских сказках XVIII века.