Фамилия Штырлов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Скорее всего, в её основе лежит прозвище, образованное от диалектного слова «штыр» или «штырь». В русских говорах «штырь» — это не только железный стержень, но и, в переносном смысле, человек упрямый, колкий или неуживчивый. Человек с таким прозвищем мог слыть «штырём» за резкий характер или за манеру постоянно встревать, «тыкаться» не в своё дело — отсюда и глагол «штырять» (втыкать, совать). Версия с прозвищем по характеру — самая правдоподобная, потому что фамилии от названий предметов в быту часто давали не по профессии, а по внешнему сходству или поведению.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Штырлов буквально значит «сын Штырла». Форма «Штырло» — это экспрессивное прозвище с характерным для южнорусских и украинских говоров окончанием -о (сравните: «зубрило», «горлопан»). То есть первоначально человека дразнили Штырлом, а его потомки стали Штырловыми. Фамилия недвусмысленно мужская, образована от мужского прозвища.

География фамилии неширокая. По данным открытых источников, основная масса Штырловых сосредоточена на юге России — в Ростовской области, Краснодарском крае, а также на Украине (Донецкая, Луганская области). Это косвенно подтверждает южнорусскую природу суффикса -ло. Встречаемость фамилии низкая, что говорит о её локальном происхождении: прозвище не стало общераспространённым, а закрепилось в одном-двух родах.

В ономастических словарях фамилия не фигурирует — это не «кабинетная» фамилия, а живая, народная. Её разбор опирается на аналогии: известны фамилии Штыр, Штыркин, Штыров, все они восходят к тому же корню. Вариант Штырлов — один из самых редких в этом гнезде. Если предок Штырловых и был мастеровым, то прозвище ему дали не за ремесло, а за склад характера.