Фамилия Колтовской — один из тех случаев, когда суффикс -ской сразу указывает на географическое происхождение. Такие фамилии в старину давали либо по названию имения, либо по месту, где человек родился или владел землёй. Основа здесь — топоним Колтово, Колтовка или Колтов. Таких названий в России несколько: например, Колтово есть в Калужской, Московской и Тверской областях, а в Калуге до сих пор существует историческая Колтовская слобода. Именно от таких пунктов и пошла фамилия.

Модель образования проста: к основе Колтов- прибавили типичный для дворянских и служилых фамилий суффикс -ской, указывающий на принадлежность к местности. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ин, которые давали по крестьянскому прозвищу или отцу, фамилия на -ской чаще закреплялась за теми, кто владел землёй или жил в определённом селе. Поэтому предки Колтовских — скорее всего, помещики, однодворцы или служилые люди, приписанные к конкретному поселению.

Интересная деталь: фамилия встречается как в форме Колтовской, так и в более редкой Колтовский. Разница в окончании — чисто грамматическая, но в старой документации, особенно в метрических книгах XIX века, можно найти оба варианта. Ономасты, например, Б. Унбегаун в своём словаре русских фамилий, относят такие образования к «географическим» фамилиям польско-украинского образца, которые прижились в русской среде через шляхту и служилое дворянство.

Сам корень Колт- может восходить к слову «колт» — так в древности называли височное женское украшение, либо к диалектному «колта» (кривой, косой) — прозвищу человека с особенностью внешности. Но в случае с Колтовским географическая версия убедительнее: прозвищная фамилия скорее дала бы форму Колтов, а не Колтовской. Так что перед нами фамилия, которая прямо говорит: предки жили в Колтове или под Колтовкой.