Фамилия Локотарёва — женская форма фамилии Локотарёв, которая образована от прозвища или профессии предка. В основе лежит слово «локоть» (древнерусская мера длины, равная примерно 38–46 см). Скорее всего, прозвище Локотарь или Локотник давали человеку, который занимался изготовлением или продажей локтей — мерных линеек, палок, либо тканей, отмеряемых на локоть. В русских говорах «локотник» означало и портного, работавшего на дому, и торговца сукном. Менее вероятная, но допустимая версия — прозвище по физической особенности: человек с длинными или, наоборот, короткими руками.

Суффикс -арь (в форме Локотарь) характерен для названий лиц по роду занятий: бондарь, пекарь, псарь. Фамилия Локотарёв образована по стандартной патронимической модели: сначала возникло прозвище Локотарь, затем от него — отчество Локотарёв (чей сын? — Локотарёв), а уже от отчества — фамилия. Женская форма Локотарёва — это указание на принадлежность к роду Локотарёвых.

Фамилия редкая. Встречается в центральных и южных областях России, особенно в Воронежской и Ростовской областях. В дореволюционных переписях носители фамилии числились в основном среди крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Написание через «ё» (Локотарёва) — не ошибка, а исторически верное ударение на последний слог основы. В документах XX века фамилию могли записывать и как Локотарева, но исходная форма именно с буквой «ё». В отличие от однокоренных Локтев, Локотков, Локотников — эта фамилия сохранила более архаичный суффикс -арь, что указывает на прямое прозвищное происхождение, а не на отчество от имени.