Фамилия Котоян — не русская, а армянская по происхождению. Об этом говорит характерный суффикс -ян, который в армянском языке выполняет ту же роль, что и русские -ов, -ин: указывает на принадлежность к роду, происхождение от предка. Буквально Котоян — «из рода Кото» или «потомок Кото».

Основа фамилии — личное имя или прозвище Кото. В армянском языке слово «кот» (կոտ) означает «короткий», «невысокий». Скорее всего, прозвище Кото дали человеку невысокого роста. Возможна и другая версия: в некоторых диалектах «кот» имеет значение «кусок», «обрубок», что тоже могло стать прозвищем по внешности или по роду занятий — например, так могли назвать коренастого, плотного мужчину.

Фамилия Котоян распространена в основном среди армян, исторически проживающих в Закавказье. В России она встречается реже, преимущественно в регионах с компактным проживанием армянской диаспоры — Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской области, Москве.

С точки зрения словообразования, фамилия типична для армянской антропонимической модели: основа (прозвище или имя) + патронимический суффикс -ян. В западных диалектах армянского языка тот же суффикс может выглядеть как -янц, но в русском написании закрепилась форма Котоян.

Однокоренные армянские фамилии — Котовян, Котян, Котоянц — образованы от той же основы и различаются только диалектными особенностями. Все они указывают на одного и того же предка по прозвищу Кото.