Фамилия Штыряева — женская форма фамилии Штыряев, и её разговорный вариант с ударением на «я» встречается чаще, чем литературный на «е». Основа здесь — прозвище или неканоническое имя Штырь, а суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Штыря, то есть сын или потомок человека по прозвищу Штырь.

Что такое «штырь» в русском языке? Прямое значение — стержень, кол, заострённый шест. Но в прозвищах такие слова редко давали за внешнее сходство с предметом. Скорее всего, Штырём называли человека высокого, худого и прямого, как кол. Есть и вторая, бытовая версия: в некоторых говорах «штырь» означало упрямца или задиру — того, кто «торчит» и мешает, лезет в спор. Третья, менее вероятная, связь с диалектным «штырить» — высматривать, стеречь, откуда могло пойти прозвище сторожа или дозорного.

С точки зрения словообразования, фамилия Штыряев относится к типичным русским фамилиям на -ев, образованным от прозвищ с мягкой или шипящей основой. Интересно, что форма на -яев (а не -еев) сохранила древнее произношение: в старину «Штырь» склонялось как «Штыря», и притяжательное прилагательное звучало именно «Штыряев». Такая модель встречается реже, чем стандартная -ов, что придаёт фамилии диалектный или севернорусский оттенок.

Географически фамилия Штыряев (и Штыряева) фиксируется в основном в Поволжье и центральных областях России, особенно в Нижегородской и Костромской губерниях. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — вероятно, от одного прозвища, закрепившегося в конкретной местности. Сословно носители могли быть как крестьянами, так и посадскими людьми: прозвище Штырь не указывает на знатность, но и не несёт уничижительного оттенка.

В ономастических работах фамилия Штыряев не получила подробного разбора, но её родственники — Штырёв, Штыров, Штыркин — встречаются в словарях как примеры прозвищной номинации по внешности или характеру. Если отталкиваться от типичной модели, предок носителя фамилии был либо заметным, прямым человеком, либо, наоборот, неуживчивым спорщиком — «штырём» в переносном смысле.