Фамилия Тылечкин — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с необычной походкой или особенностью движения. В её центре лежит глагол «ты́лить» (с ударением на первый слог) или однокоренное «ты́лькать», которые в ряде русских говоров означали «ковылять», «идти вразвалку», «припадать на одну ногу». Соответственно, Тылечка — человек с такой походкой. Прозвище было не обидным, а описательным: в деревне хромоту или неуклюжую поступь замечали сразу и давали меткое слово.

Суффикс -кин в фамилии — вариант более распространённого -ин, но с «наращением» -к- перед ним. Такая модель (Тылечк-а → Тылечк-ин) типична для прозвищ, оканчивающихся на -ка: например, от прозвища Козявка образовалась бы фамилия Козявкин, а от Тылечка — Тылечкин. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Тылéчкин, хотя в говорах могли ставить его и на первый.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и, возможно, западнорусским областям. Глагол «тылить» фиксируется в курских, орловских, рязанских говорах. Там же встречаются однокоренные фамилии Тылин, Тылькин, Тыльков. При этом фамилия Тылечкин — одна из самых редких в этом гнезде: в современных телефонных справочниках она насчитывает единицы носителей, в основном на юге России и в Москве.

Словообразовательная цепочка проста: прозвище Тылечка (уменьшительное от тыля — «хромой, ковыляющий» либо от глагольной основы тыл-) плюс притяжательный суффикс -ин, который в позиции после -к- дал -кин. Никакой связи с тюркским «тыл» (задняя сторона) или с «тыл» в военном значении здесь нет — это чисто славянская диалектная лексика, которая почти исчезла из языка, но сохранилась в фамилиях.

Если искать параллели, то Тылечкин стоит в одном ряду с фамилиями вроде Хромкин, Шаркалкин, Ковыляев — все они образованы от описаний походки. Но именно Тылечкин интересен тем, что его основа («тылить») сегодня почти не употребляется и не узнаётся носителем языка. Фамилия, по сути, законсервировала слово, которое без неё уже забыли бы.