Фамилия Грохотовы — классический пример русской фамилии, образованной от личного прозвища. В основе лежит прозвище Грохот, которое, скорее всего, дали человеку по его поведению или голосу. Связь с глаголом «грохать» (шуметь, стучать, бросать с треском) очевидна: прозвище мог получить шумный, громогласный человек, которого было слышно издалека. В некоторых говорах, в частности во владимирских, у слова «грохот» было и более конкретное значение — болтун, пустомеля. Так что предок Грохотовых мог отличаться не только голосом, но и неуёмной словоохотливостью.

Словообразовательная модель проста и характерна для русского севера и центра: к основе на твёрдый согласный (Грохот) добавляется суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей сын?» — «Грохотов»). Это патронимическая фамилия, одна из самых массовых в России. Интересно, что в русских говорах слово «грохот» имело и другое, нечеловеческое значение: так называли решето для просеивания зерна, а также саму процедуру очистки зерна от мякины. Поэтому не стоит исключать, что в отдельных случаях прозвище Грохот мог получить мельник или крестьянин, занятый обмолотом, — человек, постоянно работающий с грохотом-ситом. Эта версия менее популярна, чем «шумная», но имеет под собой бытовую основу.

Фамилия Грохотов, как и большинство русских фамилий, окончательно закрепилась в XVII–XIX веках. Сейчас она встречается нечасто, но имеет устойчивые географические гнёзда. Карта распространения показывает, что Грохотовы — преимущественно жители центральной России и Поволжья, с заметным присутствием в Кировской и Нижегородской областях. Это косвенно подтверждает владимирские корни прозвища. В дореволюционных документах фамилия фиксировалась в основном в крестьянской и мещанской среде — никаких следов дворянских родов Грохотовых не обнаружено, что типично для фамилий, произошедших от бытовых прозвищ.