Фамилия Колесатова — редкий пример русской фамилии, образованной от существительного женского рода. В отличие от большинства фамилий на -ов/-ев, которые происходят от мужских прозвищ или отчеств, здесь исходное слово — «колесатка». Так в северных и сибирских говорах называли телегу, повозку на колёсах, а иногда — мастерицу, которая делала колёса. Прозвище Колесатка могла получить женщина, занимавшаяся извозом, ремонтом телег или просто обладавшая крепкой, «катящейся» походкой.

Модель образования нестандартна. Обычно фамилии на -ов/-ев образуются от мужских имён и прозвищ (Иван — Иванов, Колесо — Колесов). Здесь же основа — женское прозвище Колесатка, к которому добавили патронимический суффикс -ов, но в женском роде фамилия сохранила исходное окончание -а. Получается, что Колесатова — это буквально «дочь или жена Колесатки». Мужской вариант фамилии — Колесатов, но он встречается ещё реже.

Слово «колесатка» имеет и другое значение — в некоторых регионах так называли круглую деревянную колодку для плетения кружев. Если предок носительницы фамилии занимался кружевным промыслом, прозвище могло закрепиться за ней по инструменту. Однако версия с телегой и извозом исторически более вероятна: транспортные прозвища в крестьянской среде были распространены шире, чем ремесленные термины узкой специализации.

Географически фамилия тяготеет к Русскому Северу и Уралу. В документах XVIII–XIX веков Колесатовы встречаются в Вологодской, Вятской и Пермской губерниях — как раз в тех местах, где слово «колесатка» было в ходу. В центральных и южных областях России фамилия почти не фиксируется, что подтверждает её диалектное происхождение.

Ономастические словари не дают развёрнутого анализа этой фамилии, но по модели образования она близка к таким редким случаям, как Телегина (от «телега») или Саночкина (от «саночки»). Отличие Колесатовой — в суффиксе -к-, который вносит оттенок уменьшительности или принадлежности к конкретному предмету. Это не просто «относящийся к колесу», а «связанный с определённой колёсной повозкой».