Фамилия Талалайкина — женская форма от Талалайкин, и её разбор стоит начать с суффикса, который редко встречается в русских фамилиях. Модель «-айкин» указывает на прозвищное происхождение: основой послужило слово «талалайка» или «талалай». В русских говорах «талалай» означало пустомелю, болтуна, человека, который говорит много и без толку. Глагол «талалакать» (или «талалайкать») — болтать, трещать без умолку, иногда с оттенком бестолковости. Так что прозвище Талалайка дали говорливому, возможно, не в меру словоохотливому человеку.

Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: прозвище на -а/-я плюс патронимический суффикс -ин (чей? — Талалайкин). Суффикс -айк- в основе — редкий, он встречается в фамилиях вроде Кутайкин, Шалайкин, и часто указывает на прозвища с экспрессивной окраской. Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям и Украине, где «талалай» и «талалайка» были в ходу. Встречается также в Беларуси.

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с диалектным «талалайка» — музыкальный инструмент, балалайка. Но в этом случае фамилия могла бы принадлежать музыканту или мастеру, делавшему инструменты. Однако прозвище от инструмента обычно давали по профессии (Балалайкин, Гармошкин), а «талалай» в значении «болтун» — более живое и распространённое прозвище. К тому же слово «талалайка» как синоним балалайки — локальное и не основное.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» разбирается модель на -айкин, но конкретно Талалайкина нет — фамилия редкая, не столбовая. Сословно носители могли быть крестьянами или мещанами: прозвища, данные по характеру, типичны для непривилегированных слоёв. В метрических книгах XIX — начала XX века Талалайкины встречаются в Тамбовской, Рязанской и Воронежской губерниях, что подтверждает южнорусский след. Сейчас фамилия остаётся малочисленной, но не исчезла — её можно встретить в центральных регионах России и на востоке Украины.