Фамилия Штыбин — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не черта характера, а предмет, причём с неожиданной смысловой нагрузкой. Корень здесь — «штыб» (или «штыба»). В русских говорах так называли мелкий уголь, угольную пыль, а также отходы при добыче руды. Человек, получивший прозвище Штыба, скорее всего, имел дело с углём: был шахтёром, грузчиком, углежогом или просто жил в местности, где угольная пыль была обычным делом. Менее вероятная, но встречающаяся версия связывает «штыб» с диалектным глаголом «штыбать» — стучать, бить, откуда прозвище могло достаться человеку с резкими, грубоватыми манерами.

Суффикс «-ин» указывает на модель образования от прозвища или отчества: Штыбин — «сын Штыбы» или «принадлежащий Штыбе». Такая модель типична для центральных и северных регионов России. Фамилия редкая, не дворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская. В дореволюционных переписях её носители компактно встречаются в Тульской, Калужской и Рязанской губерниях — как раз в районах Подмосковного угольного бассейна, где добыча угля была промыслом. Это косвенно подтверждает «угольную» версию происхождения.

Интересная деталь: фамилия Штыбин не имеет однозначных однокоренных «родственников» вроде Штыбова или Штыбенко. Это говорит о том, что прозвище Штыба было локальным, не повсеместным. Если бы основой было слово «штык» (оружие), логичнее была бы фамилия Штыков или Штыкин. Сравнение с фамилией Штыб (без суффикса) встречается в украинских и белорусских записях, где «штыб» могло быть и прозвищем, и названием профессии. Таким образом, Штыбин — это фамилия-профессия, привязанная к угольному делу, и её носители, вероятно, были потомками людей, чья жизнь была связана с добычей или переработкой угля.