Фамилия Тыртышова — женская форма фамилии Тыртышов, и её разбор стоит начать с неочевидного суффикса. В ней нет привычного -ов- как в Иванов или Петров: здесь работает суффикс -ыш-, который в русском языке образует прозвища от глаголов и прилагательных (вроде «малыш» от «малый», «голыш» от «голый»). Основа «тырт» — звукоподражательная или глагольная, связанная с диалектным «тыртыкать», «тыркать» (стучать, тереть, дёргать). В говорах слово «тыртыш» могло означать человека, который постоянно что-то трёт, стучит или суетится — то есть прозвище по поведению или профессии.

Версия с тюркским корнем хоть и напрашивается из-за созвучия, но слабая. Слово «тыртыш» не встречается в татарском, башкирском или чувашском как самостоятельное имя или нарицательное. Для тюркских фамилий в Поволжье характерны основы вроде Тыртыков или Тыртынов, а Тыртышов — случай именно русской диалектной лексики. География фамилии это подтверждает: основные записи Тыртышовых приходятся на Вологодскую, Архангельскую и Кировскую области, где такие глаголы живы до сих пор (например, «тыртыкать» — скрести, царапать).

По модели образования фамилия укладывается в древний тип прозвищных фамилий XVI–XVII веков. Предок Тыртышовых мог получить прозвище Тыртыш за манеру работы: плотник, который «тыртыкал» рубанком, или портной, вечно стучавший ножницами. Суффикс -ов добавился при оформлении фамилии в поколении детей или внуков, что типично для крестьянских фамилий Русского Севера.

Женская форма Тыртышова не меняет смысла: она указывает, что речь идёт о дочери или жене носителя фамилии. В дореволюционных метриках эта фамилия встречается и у крестьянок, и у мещанок, без привязки к дворянскому сословию — что лишний раз говорит о её сугубо прозвищном, бытовом происхождении.