Фамилия Литау — редкий случай, когда происхождение угадывается почти сразу, если знать географию. В основе лежит топоним Lietzau — так называется населённый пункт на востоке Германии, в земле Мекленбург — Передняя Померания. Значит, предок человека с этой фамилией был выходцем оттуда. Прозвище «Литау» (или, в исходном звучании, «Лицау») закрепилось за ним по месту прежнего жительства — типичная модель для переселенцев.

Фамилия оформлена по немецкому образцу, без русских суффиксов -ов или -ин. В такой форме она и вошла в российскую среду, скорее всего, в XVIII–XIX веках, когда в Россию приглашали колонистов из немецких земель. Носители фамилии Литау — потомки тех самых переселенцев, обосновавшихся в Поволжье, на юге Украины или в Прибалтике.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: фамилия — чистый топоним, без дополнительных суффиксов и окончаний. Это отличает её от большинства русских фамилий, где основа обрастала -ов/-ев или -ин. Встречаются и варианты написания: Лицау, Литцау — они отражают разное произношение немецкого дифтонга.

Если копать глубже, сам топоним Lietzau имеет славянские корни: в этих землях когда-то жили полабские славяне, и название селения могло восходить к личному имени или прозвищу. Но для фамилии Литау эта древность уже не важна — её непосредственный источник именно немецкий населённый пункт.

География бытования фамилии сегодня — в основном Россия, Германия и страны бывшего СССР. Встречается нечасто, что подтверждает её локальное происхождение от одного конкретного села.