Фамилия Катушков образована от прозвища или нецерковного имени Катушка. В основе лежит слово «катушка» — предмет для наматывания ниток, но прозвище могло относиться к человеку не по ремеслу, а по внешности или характеру. Катушкой в говорах называли маленького, круглого, полного человека — «как катушка». Реже так могли прозвать того, кто постоянно сматывал, прятал, был скрытным.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Катушков — сын Катушки. Фамилия фиксируется преимущественно в центральных и южнорусских областях, где слово «катушка» бытовало в бытовой речи. Встречаются варианты написания Катушков и Катушкин, но форма на -ов исторически преобладает.

Менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «катушить» — катать, валять, перекатывать. Тогда предок мог заниматься валяльным делом или перевозкой грузов. Однако эта гипотеза слабее: прозвище от названия предмета встречается значительно чаще, чем от редкого глагола.

Однокоренные фамилии — Катушев, Катушкин, Катушников. Последняя, с суффиксом -ник, прямо указывает на ремесленника, делавшего катушки. Катушков же, скорее всего, изначально был прозвищем по фигуре или поведению, а не по профессии.