Фамилия Колтык — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка описывало внешность или походку. По самой убедительной версии, её образовали от глагола «колтыхать» — ходить вперевалку, ковылять, хромать. Человек с такой походкой мог получить прозвище Колтык, которое затем закрепилось за его потомками. Модель образования проста и прозрачна: основа глагола без суффикса, чистая, без типичных фамильных окончаний -ов или -ин, что указывает на прямое прозвище, а не на отчество.

Есть и вторая версия, менее распространённая, но не лишённая смысла. В диалектах встречается глагол «колтышить» — мотаться, качаться, болтаться. Если отталкиваться от него, то Колтыком могли назвать не просто хромого, а бродягу, человека, который «мотается» по свету без постоянного пристанища. Оба варианта — и «ковыляющий», и «бродяга» — сходятся в одном: прозвище давали по заметной особенности поведения или образа жизни, а не по роду занятий или имени.

Фамилия не имеет суффикса, типичного для русских фамилий центральных регионов, что может говорить о её происхождении из говоров, где прозвища в чистом виде дольше сохранялись в быту. Встречается она в основном на юге России и в Поволжье — именно там диалектные «колтыхать» и «колтышить» фиксируются этнографами. Это не массовая фамилия, и её носители, скорее всего, ведут род из одной или нескольких соседних местностей, где прозвище закрепилось за конкретной семьёй.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Колтыгин, Колтышев) показывает, что Колтык — самая короткая и древняя форма, без дополнительных суффиксов, которые появлялись при переходе прозвища в официальную фамилию. Это не типичная «книжная» фамилия дворянского или купеческого сословия, а скорее крестьянское или казачье прозвание, которое не переделывали под стандартные модели. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные случаи описываются как характерные для прозвищ, данных «по внешнему виду или походке».