Фамилия Булатоа — редкий случай, когда написание заставляет гадать, как именно её произносили первые носители. Скорее всего, перед нами не славянская, а румынская или молдавская фамилия, записанная кириллицей. В румынском языке суффикс -oaia (читается как «-оая») образует женские формы фамилий от мужских основ: например, от прозвища «Булат» (человек, похожий на булат — сталь, или имеющий дело с булатной сталью) могла возникнуть форма «Булатоая». Это женский вариант: «жена Булата» или «дочь Булата». В русском написании конечное «я» могло закрепиться как «а» из-за особенностей произношения или канцелярской ошибки.

Исходное слово «булат» — тюркского происхождения (от персидского «пулад» — сталь). В русских говорах и в украинском языке булатом называли не только высококачественную сталь, но и саблю, клинок. Прозвище Булат давали мастеру-оружейнику, кузнецу или просто человеку с твёрдым, несгибаемым характером. Фамилия Булатоа могла возникнуть и из болгарского или сербского варианта с тем же корнем, но с иной суффиксацией: там -оа — редкий, но встречающийся показатель принадлежности.

Других версий, заслуживающих внимания, нет: попытки связать фамилию с греческим или албанским корнем не подтверждаются ономастическими данными. Географически фамилия тяготеет к Бессарабии и Приднестровью — регионам, где веками жили молдаване и украинцы, а фамилии на -оая встречаются часто. В современной России фамилия Булатоа почти не встречается, что делает её уникальным маркером конкретной этнической группы и территории.