Фамилия Аотоы — редкий случай, когда написание почти полностью совпадает с тем, как слово звучало в говоре. Перед нами, скорее всего, застывшая форма родительного или предложного падежа множественного числа от прозвища или имени, которое заканчивалось на -ота. Если отбросить окончание -ы, остаётся основа «Аото». В русских говорах, особенно северных и сибирских, слово «аота» или «аото» могло быть искажением, диалектным вариантом слова «охота» (с аканьем и утратой начального «х»). В этом случае прозвище Аото (Охота) давали человеку страстному, увлечённому, любителю охоты или, в переносном смысле, — тому, кто с охотой брался за любое дело.

Суффиксальная модель здесь нестандартная. Фамилии на -ых/-их типичны для севера и Сибири (например, Косых, Рыжих), но в форме Аотоы окончание -ы стоит после твёрдой основы. Это напоминает старую русскую модель образования фамилий из застывшего родительного падежа множественного числа: «из дома Аото» — «Аотоы». То есть фамилия могла означать «из семьи тех, кто носит прозвище Аото» или «принадлежащий к роду Аото».

Менее вероятная, но возможная версия: основа связана с тюркскими или финно-угорскими корнями, где «аот» могло означать что-то вроде «луг», «поляна» или личное имя. Однако для русского уха фамилия звучит как чисто диалектная, и её география, скорее всего, ограничена территориями бытования северорусского акающего говора (Архангельская, Вологодская области, север Урала). В официальных документах XIX века такую фамилию могли записать по слуху, и она осталась в неизменном виде, не перейдя в стандартное -ов.

Носителей фамилии Аотоы крайне мало, в современных справочниках она почти не встречается. Это не ошибка переписи, а сохранившаяся реликтовая форма, которая ценна именно своей архаичностью. Предки, носившие эту фамилию, скорее всего, были крестьянами или охотниками из глухих деревень Русского Севера, где говор сохранял такие обороты.