Фамилия Ботышева — женская форма фамилии Ботышев, и в её основе лежит прозвище или имя Ботыш. Словообразовательная модель здесь прозрачная: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — Ботышев), то есть буквально «сын Ботыша». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или мирских имён, которые не были каноническими церковными.

Корень «бот-» в русских говорах многозначен, и это даёт несколько версий происхождения прозвища Ботыш. Самая правдоподобная отсылает к диалектному слову «боты» — так в некоторых областях называли грубую обувь, башмаки, а также калоши. Ботышем могли прозвать сапожника, человека, который торговал обувью, или того, кто носил особенно заметные, большие башмаки. Вторая версия связывает прозвище с глаголом «ботать» — в рыбацком деле это означало бить по воде шестом (боталом), чтобы загонять рыбу в сети. Тогда Ботыш — это опытный рыбак, загонщик. Третья, менее вероятная гипотеза — происхождение от тюркского имени Ботыш, которое могло быть принесено в русскую среду через татарские или башкирские контакты, но для этого нет убедительных исторических свидетельств в пользу массового бытования такого имени.

С географической точки зрения фамилия Ботышев встречается рассеянно, без ярко выраженного гнезда в одном регионе. Её можно найти в переписях Поволжья и некоторых центральных областей России, что скорее подтверждает бытовую, ремесленную основу, а не дворянское или служилое происхождение. В дореволюционных сословных списках Ботышевы чаще всего числились крестьянами или мещанами.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный или шипящий (Ботышь, Ботыш). Сама фамилия — относительно редкая, её не встретишь в массовых справочниках вроде словаря Унбегауна, но она хорошо вписывается в ряд однокоренных фамилий: Ботин, Ботов, Боткин (известная фамилия врача, но там корень другой — от имени Ботка). Таким образом, предки современных Ботышевых, скорее всего, были людьми практических профессий — сапожниками или рыбаками, получившими своё прозвище по занятию или характерной черте.