Фамилия Стерлякова образована от прозвища Стерляк, которое, в свою очередь, связано с названием рыбы — стерлядь. Модель типична для русских фамилий: суффикс -ов/-ев указывает на принадлежность (чей сын? Стерляков), а женская форма на -а — это уже вариант, закреплённый за женщинами или переданный по наследству в современном паспортном виде. В основе лежит не столько прямое указание на рыболова или торговца рыбой, сколько прозвище по внешнему сходству или поведению: стерлядь — рыба быстрая, юркая, с длинным и узким телом. Так могли назвать худощавого, подвижного человека или даже того, кто «вертится, как стерлядка в воде».

Слово «стерлядь» имеет древнерусские корни, восходит к общеславянскому *sterlędь, что родственно литовскому stirna («косуля») и латышскому stirna («серна») — через значение «быстрый, проворный». Таким образом, прозвище Стерляк могло нести не рыбную, а чисто характеризующую нагрузку: «быстрый, шустрый». В русских говорах встречается и диалектная форма «стерляга» — так называли не только рыбу, но и невысокого, вертлявого человека.

С точки зрения географии, фамилия наиболее характерна для Поволжья, особенно для Казанской, Симбирской и Самарской губерний, где стерлядь была промысловой рыбой. В этих местах прозвище могло закрепиться за рыбаками или перевозчиками рыбы. Однако суффикс -ов, а не -ин (как было бы в случае прямого названия рыбы: «Стерлядин») подтверждает, что мы имеем дело именно с прозвищем человека, а не с отыменной формой от названия животного.

В ономастических трудах фамилия Стерлякова упоминается нечасто, но её однокоренные варианты — Стерлягов, Стерлядкин, Стерлядников — известны с XVII века. В частности, в «Ономастиконе» Веселовского есть запись о Стерляде — крестьянине из Новгородской земли (XV век), что указывает на древность прозвища. Таким образом, предки Стерляковых могли быть не только волжскими рыбаками, но и просто людьми с характерной внешностью или повадкой — быстрыми, худощавыми, изворотливыми.