Фамилия Колтовскова — женская форма фамилии Колтовсков, и именно мужской вариант стоит разобрать, чтобы понять её корни. Это довольно редкая русская фамилия, которая образована по модели притяжательных прилагательных с суффиксом -ск-, указывающим на принадлежность к чему-либо (обычно к местности или роду занятий). В данном случае основа — «Колтов» или «Колтово».

Скорее всего, фамилия имеет топонимическое происхождение. На Руси было несколько селений с названием Колтово, самое известное из которых находится в Калужской области. Житель такого села получал прозвище Колтовский — «тот, кто из Колтова». Со временем прозвище закрепилось как фамилия, а суффикс -ов- в форме Колтовсков — это уже вторичное наращение, характерное для русских фамилий центральных и северных губерний. Такая модель («сельский житель» + -ов) встречается, например, в фамилиях Гороховсков или Зеленковсков.

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от неканонического имени или прозвища Колт. В древнерусском языке «колт» — это височное женское украшение, но в качестве прозвища оно могло относиться к человеку с определённой манерой носить серьги или к ювелиру, делавшему такие подвески. Однако в этом случае ожидалась бы фамилия Колтов или Колтовский, а форма с двойным суффиксом -ск-ов- сильнее тяготеет к географическому корню.

По сословной принадлежности Колтовсковы могли быть как крестьянами, так и однодворцами (особенно в южных уездах России), где фамилии на -сков встречаются часто. В документах XVIII–XIX веков фамилия фиксируется преимущественно в Тульской, Рязанской и Калужской губерниях — именно в зоне распространения «окских» говоров, где топонимические фамилии с суффиксом -ск- особенно популярны. Таким образом, предок современного носителя фамилии, скорее всего, был выходцем из деревни Колтово или её окрестностей.