Фамилия Готоулов — редкий случай, когда написание уводит в сторону от истинного звучания. На слух она воспринимается как Гатаулов, и именно эта форма — ключ к разгадке. В основе лежит арабское имя Гатаулла, что переводится как «милость Аллаха» (гата — милость, улла — Аллах). Это очень распространённая модель мусульманских имён, и фамилии на -ов от них образовывались по стандартному русскому принципу: Гатаулла → Гатаулов.

Однако буква «о» в первом слоге — результат аканья, то есть произносительной манеры, свойственной южнорусским и среднерусским говорам, где безударное «а» звучит как «о» лишь на письме, если человек записывал фамилию так, как слышал. В официальных документах XIX — начала XX века могли зафиксировать любой вариант: Гатаулов, Готаулов и, наконец, Готоулов. Последняя форма закрепилась, возможно, из-за ошибки писаря или сознательного выбора носителя, пожелавшего отличаться от однофамильцев.

Интересно, что фамилия избежала тюркского смягчения. Если бы имя Гатаулла адаптировалось через татарскую или башкирскую среду, мы бы скорее увидели вариант Гатауллин (с типичным суффиксом -ин). Формант -ов здесь указывает на то, что предок, вероятнее всего, был крещёным татарином, мишарём или представителем другой исламизированной группы, которая перешла в православие и получила фамилию по русской модели.

Поскольку имя теофорное (содержит корень «Аллах»), носитель фамилии мог быть потомком муллы, религиозного учителя или просто человека, наречённого в честь божественной милости. Встречаемость фамилии крайне низкая, её ядро, скорее всего, находится в Поволжье (Татарстан, Башкортостан, Оренбуржье) или среди переселенцев из этих регионов в Сибири.