Фамилия Членоротый — одна из тех, что с первого взгляда вызывает недоумение и кажется курьёзной. На самом деле её происхождение прозрачно и связано не с тем, что может прийти в голову современному человеку, а с устройством средневекового быта. Слово «член» в древнерусском языке имело значение «часть тела» (ср. «члены тела»), а также «сустав» или «отдельная часть чего-либо». Таким образом, Членоротый — это человек с какой-то заметной особенностью рта: возможно, с большим ртом, с крупными губами или с привычкой широко разевать рот при разговоре. Прозвища по частям тела (Губатый, Носатый, Ушатый) были в ходу на Руси, и Членоротый встаёт в один ряд с ними.

Словообразовательная модель фамилии архаична. Суффикс -ат-/-ят- в прилагательных указывал на обладание признаком в избытке (сравните: бородатый, горбатый). Окончание -ый — стандартное падежное для полных прилагательных в мужском роде. В фамилию прозвище превратилось без дополнительных суффиксов — так называемый «чистый» тип, когда основа застыла в форме прилагательного. Это редкая и очень старая модель, характерная для прозвищ, которые давали по внешности или поведению.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где такие «описательные» фамилии на -ый/-ий встречаются чаще, чем на севере. Встречаются единичные носители в Белгородской, Воронежской областях и на Кубани. Социально предки Членоротого — скорее всего, крестьяне или казаки, которым давали меткие уличные клички, позже закреплённые в документах. В дворянских родословных такая фамилия не фиксируется.

В современных словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Членоротый не упоминается, что говорит о её редкости. Это не опечатка и не искажение — просто живое прозвище, которое не потеряло связи с исходным значением, хотя со временем стало звучать двусмысленно из-за сдвигов в языке. Фамилия сохранилась именно благодаря своей необычности: её не переделали в более благозвучную форму, а оставили как есть.