Фамилия Штыкалов — хороший пример того, как прозвище, связанное с военным делом, закрепилось в качестве фамильного имени. Её основа — слово «штык». В русском языке оно известно с петровских времен, когда штык стал основным холодным оружием пехоты. Однако прозвище Штык могли дать не только солдату: так могли назвать человека острого на язык, колкого, неуживчивого, либо, наоборот, прямого и резкого в суждениях. В ряде говоров «штыком» называли и высокого, худощавого человека — по ассоциации с длинным тонким предметом.

Модель образования проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Штыкалов — сын Штыкала. Форма «Штыкал» — это уменьшительно-уничижительный вариант прозвища Штык, распространённый в северных и сибирских говорах. Подобные прозвища на -ал (типа Ломал, Крутил) нередко фиксировали яркую поведенческую черту. Таким образом, фамилия буквально означает «потомок человека по прозвищу Штыкал».

Географически фамилия редкая и тяготеет к югу России и Украине. В ревизских сказках XIX века Штыкаловы встречаются в Воронежской и Харьковской губерниях, что может указывать на казачье или однодворческое происхождение носителей. Сословно это, скорее всего, крестьяне или мещане — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения, в отличие от однокоренных Штыков или Штыкин. Причина — в необычной суффиксальной модели: форма «Штыкал» звучала как прозвище действия, и в документах её могли «исправлять» на более стандартную. Поэтому Штыкалов — один из тех случаев, когда фамилия сохранила живую разговорную форму прозвища, не подогнанную под книжные нормы.