Фамилия Долотовских стоит в ряду так называемых «сибирских» фамилий на -ских/-цких, которые на самом деле имеют севернорусские корни. В центральных и южных регионах России преобладали фамилии на -ов/-ев, а вот на Русском Севере (Архангельская, Вологодская губернии) и в казачьих областях бытовала форма на -ских. Оттуда с переселенческими потоками она ушла в Сибирь и закрепилась там. Суффикс -ских указывает на принадлежность к роду или местности: Долотовской — это «человек из рода Долотовых» или «житель Долотова».

Основа фамилии — прозвище или нецерковное имя Долотой. В древнерусском языке слово «долотый» означало «долблёный», «выдолбленный», но чаще всего оно связано с инструментом — долотом. Долотом плотники и столяры выдалбливали пазы, гнёзда, делали деревянную посуду. Прозвище Долото или Долотой могли дать мастеру по дереву, резчику, либо человеку с длинным, узким лицом (по сходству с инструментом). Возможна и другая версия: в некоторых говорах «долотой» — это «долгий», «вытянутый», что тоже могло стать основой для характеристики внешности.

Исходная форма фамилии — Долотовский. Форма Долотовских — это родительный падеж множественного числа, который в русской традиции закрепился как неизменяемая фамилия: «Из дома Долотовских» — «Кто? — Долотовских». Такая модель типична для фамилий, возникших в среде крестьян и казаков, где главой рода считался старший мужчина, и всех домочадцев называли по его отчеству или прозвищу с окончанием -ских.

Встречаются и однокоренные фамилии — Долотов, Долотцев, Долотников. Все они восходят к тому же ремесленному или бытовому прозвищу. В писцовых книгах XVI–XVII веков упоминаются крестьяне с именем Долотой в северных уездах. Фамилия Долотовских распространена преимущественно в Зауралье и Сибири — в Курганской, Тюменской, Омской областях, что подтверждает её севернорусское происхождение и последующую миграцию за Урал.