Фамилия Ботороева — редкий пример, когда географическое происхождение почти наверняка перевешивает любую другую версию. Основа фамилии — «Боторой» — напрямую отсылает к названию реки Боторой в Забайкалье, правого притока Онона. Следовательно, фамилия образована по топонимической модели: человек, живший на этой реке или выходец оттуда, получал прозвание Боторой, а его потомки стали Ботороевыми. Формант -ев здесь стандартный патронимический суффикс, указывающий на принадлежность («чей?» — Ботороев).

Однако стоит рассмотреть и бурятский контекст. Река Боторой протекает по территории Агинского Бурятского округа, и фамилия Ботороев встречается именно у бурят. В этом случае возможна иная словообразовательная модель: от личного имени Боторой, которое могло быть образовано от бурятского «бото» (верблюжонок) с уменьшительным суффиксом -рой. Тогда фамилия означала бы «сын Ботороя», а прозвище могло указывать на внешность или характер — например, на спокойный, «верблюжий» нрав носителя.

С точки зрения социальной истории, Ботороевы — это, скорее всего, потомки скотоводов или охотников из Забайкалья, чьи предки жили в долине Онона. Версия с рекой Боторой выглядит убедительнее, потому что фамилии, образованные от названий небольших рек, для этого региона типичны: они фиксировали место жительства рода, а не личное качество. В любом случае, фамилия не имеет отношения к славянским корням и не встречается за пределами Сибири и Дальнего Востока.

В написании стоит обратить внимание на ударение: в бурятских фамилиях оно обычно падает на последний слог — Боторо́ева, хотя в русской бытовой речи возможен перенос на третий слог.