Фамилия Вылупков происходит от прозвища Вылупок. В словаре Владимира Даля «вылупок» — это птенец, только что вылупившийся из яйца. Скорее всего, прозвище имело профессиональную подоплёку: предок мог заниматься разведением домашней птицы, особенно если это занятие было его основным ремеслом. Впрочем, прозвище могли дать и по внешности — например, невысокому или щуплому человеку, которого в шутку сравнивали с только что вылупившимся цыплёнком.

Суффикс -ов указывает на стандартную модель образования русских фамилий: сначала прозвище закрепилось за главой семьи, а затем его дети и внуки стали писаться как Вылупковы — «сын Вылупка». Фамилия встречается в Книгах памяти. Например, в Книге памяти Воронежской области записан Евдоким Алексеевич Вылупков, 1883 года рождения, уроженец города Калач. Эта запись — одно из немногих документальных свидетельств, привязывающих фамилию к конкретному региону и времени.

Несмотря на редкую основу, фамилия образована по прозрачной схеме: нарицательное «вылупок» → прозвище → фамилия. Других версий, например связи с глаголом «вылуплять» в переносном смысле (вытаращить глаза), словари не подтверждают, так что основная гипотеза остаётся самой правдоподобной.