Фамилия Лутцау звучит для русского уха необычно, и это не случайно: она почти наверняка имеет немецкое происхождение. Основа фамилии — топоним Лутцау (Lutzau). В Германии есть несколько населённых пунктов с таким названием, например, в земле Саксония-Анхальт. Таким образом, первый носитель фамилии получил её по месту, откуда был родом — из деревни или поместья Лутцау. Модель образования типична для немецких фамилий: название места без изменений переходило в фамилию, особенно если человек переселялся в другую местность.

В России эта фамилия — явный след приглашённых в XVIII–XIX веках немецких колонистов, ремесленников, врачей, военных или управляющих. Немцы активно осваивали Поволжье, Причерноморье, а также служили в армии и при дворе. Фамилия Лутцау могла закрепиться за потомками выходцев из немецких княжеств. В отличие от фамилий на -ов или -ин, она не склонялась по русским правилам, что и сейчас выдаёт её иноязычное происхождение.

Разобрать фамилию по русским суффиксам бессмысленно: здесь нет ни -ов, ни -ский. Её структура чисто немецкая: корень Lutz (уменьшительное от Людвиг или от диалектного «лутц» — человек с хитрецой) и окончание -au, означающее «луг у воды» или «пойма». То есть Лутцау — это «луг Лутца». Такая двойная этимология (личное имя + географический термин) встречается в немецких названиях поселений.

Социальный статус первых носителей мог быть разным. Если фамилия пошла от дворянского поместья Лутцау, то предки — остзейские или прусские дворяне. Если от деревни — то крестьяне или ремесленники, переселившиеся в Россию по приглашению. В любом случае, в русских документах фамилия закрепилась в неизменном виде, что делает её редкой и легко узнаваемой. Встретить Лутцау сегодня можно в основном в крупных городах и в регионах бывших немецких колоний, но повсеместно она остаётся штучной.