Фамилия Штырняева — женская форма, а мужская, Штырняев, указывает на происхождение от прозвища или имени предка. Сама фамилия звучит необычно и редка даже для русских фамилий. Её основа — «штырня» — сбивает с толку: ничего похожего на привычные «кузнецов» или «попов» в ней нет.

Скорее всего, в основе лежит диалектное слово «штырь» или «штыр». В русских говорах, особенно северных и сибирских, «штырь» — это не только металлический стержень, но и торчащий колышек, шест, а также прозвище высокого, худого или торчащего человека. Суффикс «-ня» в прозвищах часто придаёт оттенок длительности или свойства: «штырня» могла означать «длинный, как штырь», либо «тот, кто постоянно торчит на виду». Подобная модель образования встречается, например, в фамилиях Торопыгин (от «торопыга»), Скрябин (от «скряба»).

Менее вероятная, но возможная версия — связь с украинским или южнорусским «штир» (упрямый, строптивый). Тогда «штырня» — это «упрямец». Однако с учётом того, что фамилия фиксируется в основном в центральных и поволжских областях России, версия с «штырём» как предметом или прозвищем по внешности выглядит убедительнее.

Фамилия образована по продуктивной модели: основа + суффикс -ев. В русской ономастике суффиксы -ов/-ев крепились к основам на твёрдый согласный (в данном случае к «штырн»). Окончание -а в женской форме указывает на принадлежность к роду: «жена или дочь Штырняева».

Сословная принадлежность носителей фамилии не прослеживается однозначно. Судя по редкости и диалектному корню, предки Штырняевых были, скорее всего, крестьянами или ремесленниками из северных или среднерусских губерний. Фамилия не попала в списки дворянских родов и не встречается среди известных исторических лиц, что типично для прозвищных фамилий, возникших в народной среде.

Таким образом, Штырняев — это фамилия-характеристика. Её носитель получил прозвище Штырня за внешнюю примету (высокий рост, худобу, манеру держаться) или за упрямство, и это прозвище закрепилось за его потомками.