Фамилия Котоловская — редкий пример, где географическая привязка в суффиксе (-ский) почти наверняка указывает не на польское или белорусское происхождение, а на русское, но с необычной основой. В отличие от типичных «дворянских» фамилий на -ский, образованных от названий имений (наподобие Вяземский), Котоловская происходит от прозвища или названия места, связанного с конкретным занятием. Основа «котолóв» — это человек, который ловит котов. Звучит необычно, но в доиндустриальной России ловля котов была практическим ремеслом: кошек отлавливали для борьбы с грызунами, для продажи на мех (хотя кошачий мех ценился невысоко) или для защиты амбаров. Прозвище Котолов могли дать человеку, который этим промышлял, или же иронично — тому, кто постоянно возится с кошками.

Суффикс -ск- в русских фамилиях часто добавлялся к основе, чтобы подчеркнуть принадлежность к местности: если предок жил в деревне Котолово или на хуторе Котоловка, то его потомки становились Котоловскими. Такие топонимы могли возникнуть от фамилии или прозвища владельца — например, помещик Котолов дал название своему имению. Однако более вероятно, что фамилия образована напрямую от прозвища: «Котолов» + суффикс -ск- + окончание -ая (женский род). В этом случае Котоловская — это жена или дочь Котолова, но в современном употреблении фамилия закрепилась как неизменяемая форма для женщин, а мужской вариант — Котоловский.

С точки зрения географии, фамилия крайне редкая и не имеет выраженного ареала. В дореволюционных метрических книгах и списках она почти не встречается, что говорит о её позднем возникновении или о локальном бытовании в одной-двух губерниях. Возможно, она искусственная — например, семинарская: в духовных училищах иногда давали фамилии по «говорящим» основам, но «котолов» для этого слишком приземлённый и неблагозвучный. Искусственное происхождение маловероятно.

Таким образом, предки носителей фамилии Котоловская, скорее всего, были крестьянами или мещанами, занимавшимися необычным для нашего времени, но вполне конкретным промыслом — отловом кошек. Фамилия сохранила память о ремесле, которое в XIX веке не считалось престижным, но было востребовано в хозяйстве.