Фамилия Штыхлинг — редкий для России пример фамилии немецкого происхождения, которая не была русифицирована через типичные славянские суффиксы. Её основа — немецкое слово Stich, что значит «укол», «жало», «укус» (например, насекомого) или «шов» (в шитье). Суффикс -ling в немецкой ономастике образует названия лиц по характерному признаку или действию: буквально Stichling — «тот, кто колет», «колючка» или «жалящий». В переносном смысле так могли прозвать колкого, язвительного человека, либо, что вероятнее, мастера, работающего с иглой — портного, шорника или вышивальщика.

Вторая версия, более прозаическая, связывает фамилию с профессией. В немецких ремесленных цехах слово Stichling могло быть диалектным обозначением подмастерья, который делает стежки (Stiche). Учитывая, что фамилии такого типа в Германии часто закреплялись за людьми по роду занятий, версия с портным выглядит правдоподобнее, чем прозвищная. Спор решается просто: в письменных источниках XVIII–XIX веков, когда носители фамилии фиксировались в Российской империи, среди них нередко встречались ремесленники и мастера текстильного дела, переселившиеся из немецких княжеств.

Географически фамилия Штыхлинг в России привязана к регионам исторических немецких колоний: Поволжье, Причерноморье, а позже — к Санкт-Петербургу и Москве, куда перебирались обрусевшие немцы. В отличие от фамилий на -ов или -ин, Штыхлинг не менял формы при склонении, что выдаёт его иноязычное происхождение даже в русских документах. Социальный контекст типичен для немецких колонистов: предки носителя фамилии были либо приглашёнными мастерами, либо крестьянами-переселенцами, получившими землю по манифесту Екатерины II.

Если сравнивать с однокоренными русскими фамилиями, то Штыхлинг — аналог фамилий Иголкин, Швецов или Колючкин, но с той разницей, что немецкое слово сохранило исходное звучание. Интересно, что в самой Германии фамилия Stichling встречается нечасто и сосредоточена в основном в землях Саксония и Тюрингия, что указывает на конкретный регион выхода предков.