Фамилия Штыренков — одна из тех, где корень сразу вызывает вопросы. В ней нет очевидного «прозрачного» значения, как у Кузнецова или Попова. Основа — «штыр» — в русском языке не встречается как самостоятельное слово, поэтому этимологу приходится искать обходные пути.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «штырь». В русских говорах так называли не только металлический стержень, но и высокого, худого человека — «штырь» как прозвище за рост или долговязость. Суффикс -енк- в данном случае указывает на украинское или белорусское происхождение: в этих языках -енко — типичный патронимический суффикс, означающий «сын такого-то». То есть Штыренков — это русифицированная форма украинской фамилии Штыренко. Переход в -ов произошёл при адаптации на русской почве: сын Штыря (или Штыренка) стал Штыренковым.

Менее распространённая, но допустимая гипотеза — связь с глаголом «штырить» в значении «торчать, высовываться». В этом случае прозвище могли дать человеку с заметной внешностью или неуживчивым характером. Однако эта версия слабее, потому что глагол имеет скорее просторечный оттенок и не образует устойчивых прозвищ.

Географически фамилия Штыренков тяготеет к южным и центральным регионам России, где исторически была высока доля переселенцев с Украины. Встречается она нечасто, что типично для фамилий с нетипичной основой. Сословно носители, скорее всего, были крестьянами или мещанами — в дворянских родословных книгах эта фамилия не зафиксирована.

Словообразовательная модель проста: корень штыр- + суффикс -енк- (уменьшительно-патронимический) + фамильный суффикс -ов. В результате получаем «сын Штыренка», где Штыренок — это «маленький Штырь» или «потомок Штыря». Таким образом, предок первого Штыренкова, по всей видимости, носил прозвище Штырь, а его сына в малороссийской среде называли Штыренком.