Фамилия Лотырева — женская форма фамилии Лотырев. Её основа, скорее всего, не связана с распространёнными церковными или мирскими именами, а восходит к прозвищу или профессии. Ключ к разгадке — корень «лот-».

Вероятнее всего, в основе лежит слово «лот» в значении «мера веса» или «жребий». Лотом на Руси называли не только единицу веса (около 12,8 грамма), но и долю, пай, а также сам процесс жеребьёвки. Человек, получивший прозвище Лотырь, мог быть тем, кто распределял доли, отмерял товар на лоты (торговец), или же его имя было связано с какой-то случайностью, «выпавшим жребием». В северных и центральных говорах слово «лотырь» также могло означать «торгаш» или «мелочный торговец», что делает версию о профессиональном происхождении весьма убедительной.

Словообразовательная модель проста: к основе «Лотырь» добавился патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Лотыря). Таким образом, Лотырев — это потомок человека по прозвищу Лотырь. Фамилия не слишком распространена, что характерно для прозвищ, не связанных с массовыми крестильными именами.

Стоит отметить, что существует и другая, менее вероятная гипотеза — связь с диалектным глаголом «лотить» (бить, колотить, наносить удары). В таком случае Лотырь — это прозвище драчуна или, наоборот, того, кто «отбивал» лот (например, при молотьбе). Однако эта версия слабее, так как глагол редок и не даёт устойчивой профессиональной привязки.

Географически фамилия Лотыревы встречается в разных регионах России, но без выраженного «гнезда». Единичные записи есть в документах XIX века по Тверской, Ярославской и Вологодской губерниям — как раз там, где была развита мелкая торговля и сохранялись архаичные говоры. Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянам или мещанам — торговцам на ярмарках и базарах.