Фамилия Зуботыкин — один из тех случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, настолько прозрачно, что сразу рисует образ предка. В её основе — глагол «зуботычить», то есть бить, наносить зуботычины (удары по лицу). В словаре Даля «зуботычина» — оплеуха, пощёчина. Прозвище Зуботыка или Зуботыкин мог получить человек драчливый, задиристый, любитель пускать в ход кулаки. В крестьянской среде, где конфликты решались не в суде, а на улице, такое прозвище было скорее описательным, чем оскорбительным — констатировало факт поведения.

Модель образования типична для русских фамилий: от прозвища Зуботыка через притяжательный суффикс -ин. Суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — Зуботыкин, то есть сын или потомок Зуботыки. В русской ономастике фамилии на -ин обычно образуются от основ на -а/-я, что здесь и происходит. Вариант с суффиксом -ов (Зуботыков) тоже возможен, но встречается реже, так как прозвище оканчивалось на гласный.

Сложный корень — стык двух частей: «зуб» и «тык(ать)». Это не калька с иноязычного, а исконно русское сложение, характерное для народной речи: «зуб» (как орудие удара или символ силы) и «тыкать» (бить, толкать). Аналогичные по модели фамилии — Щелкунов (от «щелкун»), Боталов (от «ботало» — колотушка). Подобные прозвища давали не за профессию, а за манеру поведения, и они редко фиксировались в документах до XVII века, когда фамилии начали закрепляться у крестьянства.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральной России и Поволжье. В переписных книгах XVII–XVIII веков она почти не попадается, что говорит о её позднем оформлении — скорее всего, у бывших государственных или помещичьих крестьян, получивших фамилии после реформы 1861 года. В дворянских родословных Зуботыкины не значатся: прозвище слишком прямое и неблагозвучное для служилого сословия.

Спорных версий происхождения здесь почти нет. Можно было бы предположить связь с «зуботыком» — инструментом вроде зубила, но это натяжка: слово «зуботык» в ремесленной лексике не зафиксировано. Поэтому основная версия — поведенческое прозвище — остаётся единственно правдоподобной.