Фамилия Флотов — редкий случай, когда русская фамилия образована не от прозвища или имени, а от названия воинской должности. В основе лежит слово «флот»: так называли морские вооружённые силы. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «Флотов» буквально значит «сын флота» или, точнее, «служащий флота».

В отличие от большинства русских фамилий на -ов, которые происходят от крестильных имён (Иванов, Петров) или профессий (Кузнецов, Плотников), Флотов — искусственное образование, возникшее в среде военных. Такие фамилии часто давали воспитанникам морских учебных заведений в XVIII–XIX веках. Кадету или гардемарину могли присвоить фамилию по роду службы: например, Флотов, Морской, Штурманов. Это была не столько наследственная фамилия, сколько «номерная» отметка, закреплявшая принадлежность к морскому ведомству.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с немецкой основой. В немецком языке Flott означает «быстрый, проворный», а Flotte — «флот». Если предком был выходец из немецких земель, его могли прозвать Флотом за расторопность. Однако в русской ономастике эта гипотеза слабая: фамилия Флотов встречается исключительно в документах военных моряков, а не среди купцов или ремесленников.

Географически фамилия привязана к портовым городам и столицам: Санкт-Петербург, Кронштадт, Севастополь. В крестьянской среде она практически не бытовала — это дворянская или разночинная фамилия, связанная с офицерством. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» Флотов не упоминается как массовая, что подтверждает её штучное, «кабинетное» происхождение.

Спор о том, считать ли Флотова «настоящей» русской фамилией, не имеет смысла: она полностью вписалась в модель на -ов, и носитель такой фамилии — скорее всего потомок морского офицера или кадета, получившего фамилию при поступлении в училище.