Фамилия Штырляева — редкая и неочевидная для быстрого толкования. Её основа не связана с распространёнными в русском языке корнями, а суффикс -ев указывает на то, что перед нами — форма женского рода от фамилии Штырляев. Мужская версия, в свою очередь, образована по типичной для русских фамилий модели: к основе прозвища или имени прибавлялся суффикс принадлежности -ев (вариант -ов после мягких согласных и шипящих). Это значит, что предок носительницы фамилии был известен в своей среде как Штырляй.

Главная трудность — в расшифровке прозвища Штырляй. В русских говорах слово «штырь» имеет несколько значений: это и стержень, и колышек, и, в переносном смысле, — человек, который «торчит» или стоит на одном месте, а также — задира или непоседа. Суффикс -ляй в прозвищах нередко придавал оттенок действия или свойства (сравните: «вялый» от «вить», «гниляй»). Таким образом, Штырляй — это либо человек, которого прозвали за сходство со штырём (высокий, худой, торчащий), либо, что вероятнее, — носитель характерного поведения: «штыряться» в некоторых диалектах означало «упрямиться», «бодаться», «лезть в драку». Вторая версия подкрепляется тем, что в русской ономастике прозвища, образованные от глаголов со значением «бодаться», «толкаться», «задираться», встречаются часто и давали фамилии (например, Бодаев, Толкачёв).

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям, где диалектная лексика активнее сохраняла слова с корнем «штыр-». Встречается она и в среде старообрядцев, что может указывать на давнюю оседлость предков в определённых регионах. Сословно, скорее всего, предки Штырляевых были крестьянами или посадскими людьми — прозвища такого типа редко закреплялись за дворянскими родами.

Из-за редкости фамилии и отсутствия в открытых источниках известных исторических деятелей с такой фамилией, основная версия остаётся прозвищной, а не открестильной. Это повышает ценность фамилии для семейного исследователя: корень не затёрт церковными календарями, а хранит живую народную речь.